simatic technology – para tareas tecnológicas: contaje/medición

SIMATIC TechnologyPara tareas tecnológicas:contaje/medición, control por levas, regulación, control de movimiento

Folleto · Abril 2010

SIMATIC Technology

Answers for industry.

BS_SIMATIC_Technology_es.book Seite 1 Dienstag, 1. Juni 2010 3:16 15

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2 Propiedades del sistema

Como respuesta a la creciente presión que se está ob-servando en la competencia internacional, hoy en día es más importante que nunca aprovechar al máximo todos los potenciales de optimización que se presentan durante todo el ciclo de vida de una máquina o instala-ción.

Los procesos optimizados permiten reducir el coste to-tal de propiedad (TCO), acortar el plazo de lanzamiento al mercado y mejorar la calidad. Este equilibrio perfecto entre calidad, tiempo y costes es, hoy más que nunca, el factor decisivo para tener éxito en el ámbito indus-trial.

Totally Integrated AutomationApueste por un nuevo concepto de productividad y asegúrese ventajas duraderas frente a la competencia

Totally Integrated Automation

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Propiedades del sistema 3

Contenido

Totally Integrated Automation ha sido desarrollado para satisfacer de manera óptima todos los requisitos posibles y está abierto a estándares internacionales y sistemas de otros fabricantes. Con las seis propiedades del sistema que lo caracterizan (ingeniería, comunica-ción, diagnóstico, Safety, Security y robustez), Totally Integrated Automation es el mejor apoyo durante todo el ciclo de vida de una máquina o instalación. Toda la arquitectura del sistema ofrece soluciones integrales para cada segmento de automatización basándose en una amplia gama de productos.

SIMATIC, automatización eficiente y sistemática

SIMATIC, una de las gamas esenciales de Totally Integrated Automation, comprende un sinfín de pro-ductos estandarizados, flexibles y escalables como, por ejemplo, SIMATIC Technology por tareas tecnológicas que presentamos en este folleto. SIMATIC es considerado en la actualidad el número uno mundial en el terreno de la automatización. Este hecho en parte también se debe a que SIMATIC ofrece las seis propiedades del sistema típicas de Totally Integrated Automation:• Ingeniería• Comunicación• Diagnóstico• Safety• Security• Robustez

Por otro lado, SIMATIC se caracteriza por otras dos propiedades del sistema:• Tecnología• Alta disponibilidad

Para saber más sobre las propriedades del sistema y los beneficios resultantes de las mismas, lea el capítulo “Propriedades del sistema”.



Propiedades del sistema – La vista general . . . . . . . . . . . . 4

SIMATIC Technology

Preparado para cualquier tarea tecnológica . . . . . . . . . . . . 6

Dominar procesos rápidos gracias a operación isócrona . . . . 7

Propiedades del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Gama de productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Guía de selección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Funciones integradas

Regulación con las CPU S7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Contaje, posicionamiento y regulación con las CPU S7 . . . . 17

Bloques de función cargables

Standard PID Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

PID Self-Tuner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Modular PID Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Easy Motion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Módulos ET 200S descentralizados

Módulos ET 200S descentralizados . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Módulos de función parametrizables

Módulos de función parametrizables . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Módulos contadores / Secuenciadores de levas . . . . . . . . . 25

Módulos de regulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Módulos de posicionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Módulos de posicionamiento para motores paso a paso y servomotores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Control de trayectoria y de posicionamiento FM 357-2 . . . . 30

Controladores tecnológicos

Controladores tecnológicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Datos técnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Ejemplos de aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Sistemas de regulación y módulos tecnológicospersonalizables

Sistemas de regulación y módulos tecnológicospersonalizables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Bloques de función para control del movimiento . . . . . . . .38

Módulo tecnológico FM 458-1 DP . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Tarjeta tecnológica T400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Sistema de regulación SIMATIC TDC . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Aplicaciones de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Tablas comparativas

Control por levas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Contaje/medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Regulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Control de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60


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4 Propiedades del sistema

Propiedades del sistema

La vista general

Máxima eficiencia en ingeniería, durante todas las fases del ciclo de vida de la máquina o instalaciónSIMATIC le garantiza un entorno de ingeniería homogéneo. Un software eficiente le pro-porciona una ayuda incalculable durante todo el ciclo de vida de la máquina o instalación, comenzando por la planificación y concepción, continuando con la configuración y progra-mación y terminando con la puesta en marcha, el funcionamiento cotidiano y la moderniza-ción. La capacidad de integración y la compatibilidad de sus interfaces confieren al software SIMATIC la posibilidad de garantizar una gran consistencia de los datos durante todo el proceso de ingeniería.

Máxima transparencia de los datos a todos los niveles de automatización, basada en estándares probadosCon SIMATIC se cumplen todos los requisitos para disfrutar de una homogeneidad ilimitadaen la comunicación y, por lo tanto, de una transparencia máxima a todos los niveles, desde el nivel de campo y control hasta los niveles de gestión y dirección empresarial. Para ello, SIMATIC se apoya en estándares internacionales no propietarios que se pueden combinar con toda flexibilidad: PROFIBUS, el bus de campo líder en el mundo entero, y PROFINET, el están-dar Industrial Ethernet más destacado.

Minimización de los tiempos de parada con métodos de diagnóstico sumamente eficientesTodos los productos SIMATIC llevan integradas funciones de diagnóstico que permitenlocalizar cualquier fallo y eliminarlo de forma eficaz para garantizar una mayor disponibilidad del sistema. Con la Maintenance Station, incluso las instalaciones de gran envergadura pueden gozar de una vista unitaria de toda la información relevante para el mantenimiento de todos los componentes de automatización.

Protección de personas y máquinas en el marco de un sistema global homogéneo e integradoSIMATIC Safety Integrated ofrece productos con certificado TÜV, que simplifica el cumplimiento de normas relevantes: IEC 62061 hasta SIL 3, EN ISO 13849-1 hasta PL e, así como EN 954-1. Gracias a la integración de las funciones de seguridad en los equipos estándar, sólo son necesa-rios un controlador, una periferia, una ingeniería y un sistema de bus. Con ellos se dispone de las ventajas del sistema y de las amplias funciones de SIMATIC también para aplicaciones de seguridad.

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Propiedades del sistema 5

Seguridad de datos en un mundo conectado en red gracias a sistemasde seguridad escalables y plenamente compatiblesSIMATIC permite disfrutar de todas las ventajas resultantes de la unión cada vez más estrecha entre el mundo de la automatización y el mundo ofimático: intercambio de información a todos los niveles (Collaborative Manufacturing) o acceso desde cualquier lugar a los datos de producción a través de Internet. Como respuesta a los mayores requisitos de seguridad derivados de esta tendencia, SIMATIC ofrece IT Security (protección de la información) para proteger tanto los datos como la producción (por ejemplo, con funciones de cortafuegos, protección de acceso, encriptado o redes VPN).

Máxima aptitud para entornos industriales gracias a gran robustezTodos los productos estándar de la gama SIMATIC se destacan por su máxima calidad y robustez, por lo que resultan idóneos para su uso en entornos industriales. Las pruebas de sistema que realizamos son exhaustivas y específicas y garantizan la calidad esperada y requerida. Los com-ponentes SIMATIC cumplen todas las normas internacionales relevantes y cuentan con los certi-ficados pertinentes. Tanto la tolerancia a temperaturas como la resistencia a choques y vibracio-nes o la compatibilidad electromagnética están definidas en las normas de calidad SIMATIC.Para condiciones de utilización entre difíciles y extremas se ofrecen versiones rugerizadas como SIPLUS extreme o variantes especiales de SIMATIC ET 200. Entre sus características figuran un mayor grado de protección, un rango de temperatura ampliado o resistencia a condiciones ambientales rigurosas.

Funciones tecnológicas integradas: contaje, medición, posicionamiento, regulación y control por levasContaje y medición, control por levas, regulación o control de movimiento (Motion Control): Usted puede integrar en el mundo de SIMATIC tareas tecnológicas sin necesidad de cambiar el sistema, en las más variadas combinaciones y complejidad y de forma simple, confortable y homogénea. Las tareas de parametrización y programación se realizan en el acostumbrado entorno de STEP 7.

Máxima disponibilidad con conceptos de redundancia homogéneosPara una mayor disponibilidad de la planta o instalación, Siemens ofrece un amplio concepto de redundancia: desde el nivel de campo y de control hasta el nivel de gestión de la empresa. Así, por ejemplo, los controladores probados en campo aseguran una alta disponibilidad gracias y conmutación suave al equipo intacto y sincronización automática de eventos.

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http://www.siemens.de/simatic-systemeigenschaften

SIMATIC Technology6

SIMATIC TechnologyPreparado para cualquier tarea tecnológica

SIMATIC Technology, la respuesta inteligente a exigencias cada vez más mayores

Si es fabricante de maquinaria e instalaciones es para Ud. im-prescindible aumentar la productividad y flexibilidad y, a la vez, reducir los costes. Y sabe lo que hay que hacer para conseguirlo: debe ampliar su ámbito de actividad utilizando consecuentemente el know-how que ha ido adquiriendo, optimizar la ingeniería para su maquinaria e instalaciones y mejorar continuamente su filosofía de servicio técnico.

En otras palabras: para estar permanentemente un paso por delante, el decisivo para permanecer competitivo, necesita una solución de automatización eficiente, integrada y de futu-ro garantizado para las tareas tecnológicas a resolver en su máquina o instalación.

La respuesta: SIMATIC Technology

Además, podrá aprovechar las ventajas de un partner probado en la automatización industrial, y apostará por nuestra dilata-da experiencia y por la fuerza innovadora permanente unida a ella. Siempre estamos a su disposición: las 24 horas, en todo el mundo, y con una oferta completa de servicio técnico.

La base perfecta para todas las tareas tecnológicas: Escalabilidad a medida

Ya sea contaje y medición, control por levas, regulación o control de movimiento: con la SIMATIC Technology tiene a su

alcance todas las tareas tecnológicas con las complejidades y combinaciones más diversas. Desde las funciones integradas en CPU hasta los módulos tecnológicos y sistemas de regula-ción personalizables, pasando por los módulos de función ET 200S descentralizados: elegir el formato mecánico de su sistema es cosa suya.

Rapidez y precisión con el modo isócrono

El modo isócrono hace posible un alto nivel de exactitud y un procesamiento rápido y preciso. Esto es imprescindible para muchas aplicaciones de las áreas de control de movimiento, medición y regulación.

Automatización eficiente gracias a la características uniformes del sistema

Las características del sistema le permitirán, también con SIMATIC Technology, las ventajas de un sistema global inte-grado:

Máxima eficiencia en ingeniería en todas las fases de los ciclos de máquinas y líneas, máxima transparencia de datos gracias a la comunicación homogénea, y minimización de los tiempos de parada gracias a un método de diagnóstico eficiente: todo ello le proporcionará importantes ventajas. Ahora, tanto el control de movimiento como las funciones estándar y de se-guridad pueden resolverse unificadamente en un sólo contro-lador.

Contaje y medición Regulación

■ Contaje de impulsos con frecuencias de hasta 650 kHz■ Contaje único, periódico o sin fin■ Acciones rápidas dependientes del estado de contadores■ Medida de recorridos, velocidades, frecuencias o

periodos■ Captación de posición con encóders incrementales o SSI

■ Regulación de temperatura, presión o caudal■ Reguladores paso a paso, a impulsos y continuos■ Regulación de referencia fija, esclavo, en cascada, de

relación y mixta■ Estructuras de regulación preconfiguradas para-

metrizables o de programación flexible

Posicionamiento Control por levas

■ Posicionamiento en lazo abierto con dos velocidades■ Posicionamiento con regulación de posición■ Interpolación de varios ejes■ Sincronismo de reductor y perfiles de levas■ Motores asíncronos, paso a paso, servomotores

■ Acciones en función de la posición o el tiempo■ En función del sentido■ Anticipación dinámica■ Comportamiento con histéresis■ Tiempos de reacción a partir de 1 µs


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Dominar procesos rápidos gracias a operación isócrona

Las soluciones descentralizadas con sincronismo de reloj garantizan una precisión muy alta, así como una secuen-cia de trabajo rápida y fiable. En concreto, esto reviste una gran importancia en la regulación de accionamientos.

Para controlar máquinas rápidas y precisas en procesos de pro-ducción y procesamiento, se sincronizan los ciclos de procesa-miento, es decir, el ciclo o cadencia de determinados procesos se sincroniza y se amolda a una base de tiempos fija: el ciclo del sistema. Las secuencias de trabajo se benefician de una continuidad y, gracias a ella, pueden ser resueltas de forma rápida y fiable.

Con ello pueden implementarse tiempos de reacción del pro-ceso reproducibles y definidos. Esto se consigue leyendo, emi-tiendo y sincronizando con el programa de usuario las señales de la periferia siguiendo intervalos de tiempo equidistantes.

Para ello, el tiempo desde que la periferia descentralizada lee una señal hasta la reacción correspondiente en el actuador debe ser lo más breve posible y reproducible con precisión.

El ciclo del sistema rige en toda la estructura de automatización

Máximos requisitos de precisión de ciclo: Telares

Este requisito se soluciona creando una conexión directa entre el ciclo DP equidistante, los módulos periféricos y el programa de usuario.

El funcionamiento sincronizado de una solución de automati-zación SIMATIC asociado al PROFIBUS equidistante se deno-mina operación en modo isócrono y ofrece las siguientes ventajas:

• Los procesos rápidos y periódicos en los que es decisiva la reproducibilidad (comportamiento determinista) también pueden ser automatizados con periferia descentralizada.

• La operación isócrona abre múltiples posibilidades de apli-cación que no están limitadas a accionamientos. La opera-ción isócrona se adecua bien a aplicaciones cuyos sensores y actores están repartidos descentralizadamente por la máquina.

Cicolo de reloj del sistema

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SIMATIC le garantiza un entorno de ingeniería homogé-neo. Un software eficiente le proporciona una ayuda in-calculable durante todo el ciclo de vida de la máquina o instalación, comenzando por la planificación y concep-ción, continuando con la configuración y programación y terminando con la puesta en marcha, el funciona-miento y la modernización.La capacidad de integración y la compatibilidad de sus interfaces confieren al software SIMATIC la posibilidad de garantizar una gran consistencia de los datos duran-te todo el proceso de ingeniería.

Coherencia de datos en todo el proyecto• Las variables se introducen y configuran en un único

editor• Sincronización en todo el proyecto

Modularidad mediante bloques• Posibilidad de crear secciones de programas e

interfaces de usuario de forma modular a modo de bloques reutilizables

• Posibilidad de cargar bloques de programa en el sis-tema de automatización durante el funcionamiento

• Además, también se puede ampliar y modificar la configuración del hardware sobre la marcha

Configuración compartida por todo el hardware de automatización • Configuración de hardware compartida• Configuración de red compartida

Interfaces de datos abiertas• Posibilidad de integrar componentes no Siemens usando archivos

GSD/EDD• Interfaces de importación y exportación que permiten intercam-

biar datos con software no Siemens (MS Excel)• Aceptación de datos procedentes del software de diseño asistido

(CAE)• Posibilidad de integrar scripts Visual Basic para procesarlos

Registro histórico de datos• Todos los datos, la configuración del hardware, los programas y las

interfaces de usuario se guardan y archivan en un proyecto

Entorno multilingüe/internacional• La interfaz de muchos paquetes de software está disponible en

seis o más idiomas• Las interfaces de usuario de los paneles HMI se pueden crear en

cualquier idioma, incluso sobre la marcha, al igual que los comen-tarios del programa dentro de SIMATIC STEP 7

Lenguajes de programación estándar• Seis lenguajes de programación conformes con PLCopen o

IEC 61131-3 • Bloques de control de movimiento certificados como PLCopen

IngenieríaMáxima eficiencia en ingeniería, durante todas las fases del ciclo de vida de la máquina o instalación

PROFIBUS

Nivel de gestión operativa

Nivel de control

Periferia descentralizada

Controlador

Accionamientos

Nivel de campo

SIMATIC WinCC

Base de datosde proyecto

PROFINET

Industrial Ethernet

HMI

Estación de ingeniería

Ingeniería y diseño unificados ... … para todos los componentes de la automatización

Ingeniería digital• SIMATIC Automation Designer

Software de ingeniería• SIMATIC STEP 7• SIMATIC WinCC / WinCC flexible

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Con SIMATIC se cumplen todos los requisitos para dis-frutar de una homogeneidad ilimitada en materia de comunicación y, por tanto, de una transparencia insu-perable desde el nivel de campo y de control hasta el nivel de gestión y dirección de la empresa. Para ello, SIMATIC se apoya en estándares internacionales no pro-pietarios que se pueden combinar con toda flexibilidad: PROFIBUS, el bus de campo líder en el mundo entero, y PROFINET, el estándar Industrial Ethernet más destaca-do.Es decir, con SIMATIC la información relevante está dis-ponible en todo momento desde cualquier punto de la planta o instalación. Esto simplifica en gran medida la puesta en marcha, el diagnóstico y el mantenimiento, incluso por vía inalámbrica o a través de Internet. Ade-más se tiene acceso a los componentes desde cualquier punto, lo que permite intervenir en el proceso si resulta necesario.

Acceso a los datos desde cualquier punto de la planta o empresa• Comunicación homogénea a todos los niveles de

automatización - Nivel de gestión - Nivel de dirección - Nivel de control - Nivel de campo

Flexibilidad y escalabilidad• Combinación flexible de estándares de comunicación sin menos-

cabar el rendimiento de ningún sistema (Safety, diagnóstico, etc.)• Implementación de aplicaciones de tiempo crítico, incluso modo

isócrono

Sistemas de bus combinables• Las infraestructuras de comunicación existentes se pueden inte-

grar con módulos CP/Link al efecto y/o conservar (PROFINET, PROFIBUS, AS-Interface, etc.)

Comunicación inalámbrica• Soporte de la comunicación inalámbrica basada en Industrial

Wireless LAN, con posibilidad de implementar hasta funciones de seguridad vía IWLAN

Función de routing• Accesibilidad a todos los componentes del sistema, lo que simplifi-

ca las tareas de puesta en marcha, diagnóstico y mantenimiento remoto

Integración en aplicaciones Office• OPC y OPC XML para integrar aplicaciones Office• Funcionalidad de servidor web para acceder a la información de

los dispositivos (p. ej. búfer de diagnóstico) desde cualquier PC apto para acceso a Internet

ComunicaciónMáxima transparencia de los datos a todos los niveles de automatización, basada en estándares probados

Periferiadescentralizada

Controlador

SIMATICWinCC

Internet

Nivel de gestión corporativa/nivel de gestión de la producción

Nivel de control

Nivel de campo

Nivel de dirección

Switch

PROFINET

HMI

PROFIBUS

AS-Interface

Ethernet

Industrial Ethernet

Periferiadescentralizada

IWLAN

IWLAN

Accionamientos

Controlador

Accionamientos



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Todos los productos SIMATIC llevan integradas funciones de diagnóstico que permiten localizar cualquier fallo y eliminarlo de forma eficaz para garantizar una mayor disponibilidad del sistema. Con Maintenance Station, incluso las instalaciones de gran envergadura pueden gozar de una vista unitaria de toda la información rele-vante para el mantenimiento de todos los componentes de automatización. Esto permite incrementar la eficiencia total (OEE) y reducir al mínimo los costes y tiempos de parada.

Diagnóstico integrado• Totally Integrated Automation ofrece productos y

módulos con función de diagnóstico integrada • Diagnóstico integral de la planta o instalación para

detección y aviso automático de fallos• Posibilidad de configurar y generar automáticamente

avisos adicionales para la vigilancia de la aplicación o el proceso (diagnóstico del proceso)

Diagnóstico con visualización de datos relevantes• Información sobre textos de error• Identificación inequívoca del módulo (número)• Información de la dirección/slot• Etiquetado cronológico de eventos y avisos

Diagnóstico activable sin necesidad de programación • Cómoda activación de la función de diagnóstico de

los módulos en SIMATIC STEP 7 • Textos de aviso disponibles en cinco idiomas • Vistas/ventanas de aviso predeterminadas para su

visualización en el panel HMI

Diagnóstico homogéneo desde el nivel de campo hasta el nivel de gestión • Estados del sistema (estado del módulo y de la red,

aviso de errores del sistema) disponibles en toda la planta o instalación con una presentación unitaria.

• Los sinópticos de diagnóstico con distinto grado de detalle (jerarquía) se generan automáticamente con los datos de configuración (HW Config)

DiagnósticoMinimización de los tiempos de parada con métodos de diagnóstico sumamente eficientes

Nivel de dirección

Diagnóstico a nivel de planta

Activardiagnóstico

Nivel de control

Accionamientos Periferiadescentralizada

Aceptación de la configuración de STEP 7

Ingeniería

Nivel de campo

SIMATIC WinCC Maintenance Station

HMI

SIMATICSTEP 7

PROFINET

PROFIBUS

Industrial Ethernet

Controlador

Visualización en toda lalínea de la información

Detecciónde la avería

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La ley obliga a los constructores y propietarios de má-quinas e instalaciones a garantizar la seguridad de las personas y el medio ambiente. Como respuesta a estas directivas, Siemens ofrece con Safety Integrated pro-ductos certificados por TÜV, que simplifican el cumpli-miento de normas relevantes: IEC 62061 hasta SIL 3, EN ISO 3849-1 hasta PL e, así como EN 954-1 hasta cat. 4. Siguiendo el principio de Totally Integrated Automation, con Safety Integrated todas las funciones de seguridad están integradas en la automatización estándar. Con ello, Siemens ofrece una gama de seguri-dad completa y homogénea que abarca desde la capta-ción y la evaluación hasta la actuación.Un elemento central es SIMATIC Safety Integrated, el sistema de control de seguridad positiva. Gracias a la integración de las funciones de seguridad en los equi-pos estándar, sólo son necesarios un controlador, una periferia, una ingeniería y un sistema de bus. Con ello están disponibles todas las ventajas del sistema y la amplia funcionalidad de SIMATIC también para aplica-ciones de seguridad.

El resultado es una reducción considerable de las tareas de ingeniería y de los componentes de hardware nece-sarios.

Un controlador para funciones estándar y de seguridad• Numerosos tests de autotest y autodiagnóstico de los

controladores SIMATIC de seguridad

• Procesamiento simultáneo del programa estándar y de seguridad en un mismo controlador

Configuración mixta de la periferia • Ahorro de espacio gracias a la combinación de

módulos de seguridad y módulos estándar en una misma estación

Ingeniería homogénea• Toda la programación (estándar y seguridad) en el

acostumbrado entorno de STEP 7• Programación opcional con bloques predeterminados

y certificados por TÜV o con bloques creados por el propio usuario

Comunicación de seguridad• Comunicación de seguridad canalizada por estánda-

res internacionales probados como PROFINET o PROFIBUS, con el perfil PROFIsafe

• Soluciones innovadoras como la comunicación ina-lámbrica de seguridad vía IWLAN (Industrial Wireless LAN) y PROFINET (por ejemplo, con el SIMATIC Mobile Panel 277F IWLAN con funciones de seguri-dad integradas)

Función de diagnóstico• Diagnóstico de sistema idéntico para los módulos de

seguridad y los componentes estándar: funciona-miento unificado, visualización, parametrización y activación sencilla de la función de diagnóstico sin necesidad de programación

SafetyProtección de personas y máquinasen el marco de un sistema global homogéneo e integrado

Nuevo: Automatización estándar y de seguridad integrada en un mismo sistema

En el pasado: Automatización estándar y de seguridad separada en dos sistemas

Parada de emergencia

Controlador SIMATICdeseguridad



E/S estándar y de seguridad

Bus de seguridad

-Controlador deseguridad

Controlador estándar



Parada deemergencia

Periferia estándar

PROFIBUS/PROFIsafePROFINET/PROFIsafe

PROFIBUS



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SIMATIC Technology12

Gama de productosFamilias de productos y aplicaciones para SIMATIC Technology

SIMATIC Technology es sinónimo de máxima libertad posible a la hora de elegir el formato mecánico y la escalabilidad de hardware y software, resp.


Las funciones tecnológicas integradas son ideales para aplicaciones en máquinas compactas con pocos ejes y canales de contaje y regulación.Las funciones tecnológicas forman parte del sistema operativo de la CPU o de STEP 7 y utilizan las entradas/salidas integradas directamente en la CPU o la periferia estándar.La parametrización de las funciones integradas, p. ej. un algoritmo de regulación o posicionamiento, se efectúa de forma sencilla y cómoda con las pantallas incorporadas en STEP 7.

Las ventajas:

■ Soluciones económicas para requisitos bajos a medios■ Manejo sencillo: sin software runtime ni hardware adicionales■ No se ocupa más espacio porque la funcionalidad ya está integrada■ Parametrización integrada en STEP 7


Las soluciones basadas en software se pueden aplicar de forma óptima en tareas sencillas de posicionamiento y regulación y presentan una alternativa flexible y económica a la solución de tareas tecnológicas mediante hardware. Los bloques de función se pueden aplicar universalmente sobre las plataformas hardware SIMATIC S7-300, S7-400, ET 200S y WinAC. Para CPU se necesita una licencia runtime. La ingeniería tiene lugar con STEP 7.

La parametrización de los bloques de función se efectúa de forma sencilla y cómoda en pantallas al efecto. Éstas se pueden solicitar junto con los bloques de función o como paquete por separado.

Para la conexión de sensores y actuadores,■ se utilizan los módulos estándar de SIMATIC, p. ej. módulos de señal y de contaje, instalados centralizada o

descentralizadamente■ o bien PROFIBUS con sensores y actuadores conectados directamente.

Las ventajas:

■ Soluciones económicas en la gama baja■ Solución flexible llamando al bloque correspondiente en el programa de usuario■ Prestaciones/dinámica escalables seleccionando la plataforma de ejecución:

SIMATIC S7-300, S7-400, ET 200S, WinAC

Módulos de función ET 200S descentralizados

Los módulos de función ET 200S son módulos inteligentes del sistema de periferia descentralizada ET 200S y se aplican preferiblemente en aplicaciones distribuidas. Cumplen tareas tecnológicas en gran parte autó-nomas, es decir, independientes de la CPU.

Estos equipos traen consigo todas las ventajas del sistema ET 200S, como p. ej. el sistema inteligente de ca-bleado, enchufe y desenchufe de los módulos en funcionamiento, así como configurabilidad modular al bit.

La parametrización de los módulos se efectúa con STEP 7. No es necesaria ninguna herramienta de parame-trización adicional.

Las ventajas:

■ Rendimiento óptimo en tareas tecnológicas descentralizadas■ Ahorros enormes en costes de cableado■ Menor necesidad de espacio y configuraciones de hardware perfectamente adaptadas gracias a un diseño

compacto y modular al bit


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Los módulos de función se aplican siempre que existan mayores requisitos de precisión y dinámica. Son módulos inteligentes de SIMATIC S7-300/400, realizan de forma autónoma las tareas tecnológicas y alivian así la carga de la CPU.

Para la parametrización existen herramientas de configuración propias basadas en STEP 7. La parametriza-ción y puesta en marcha se efectúan a través de cómodas pantallas.

Los módulos de función del S7-300 también se pueden aplicar de forma descentralizada en el sistema de periferia ET 200M, incluso asociados a una solución de automatización basada en PC resuelta con WinAC.

Las ventajas:

■ Alta precisión y dinámica y tiempos de reacción cortos (respuesta temporal determinista)■ Módulos especializados o universales con un amplio conjunto de funciones■ No supone carga para la CPU ya que la funcionalidad reside en el firmware de cada módulo


Los controladores tecnológicos se aplican para funciones tecnológicas y constituyen una solución rentable para aplicaciones con hasta 32 ejes.

El controlador de movimiento integrado proporciona potencia de cálculo adicional que permite solucionar extensas tareas de control de movimiento que exigen altas prestaciones.

La parametrización se efectúa con S7-Technology, un paquete opcional de STEP 7. Para la programación se dispone de una librería de bloques de función conforme a PLCopen.

Los accionamientos se conectan mediante una interfaz PROFIBUS adicional integrada, DP(DRIVE).

Esto proporciona transparencia desde la HMI hasta los parámetros de accionamiento.

Las ventajas:

■ Prestaciones elevadas en tareas de control de movimiento■ Parametrización y programación en el entorno STEP 7 habitual.■ Programación eficiente con bloques de función preprogramados y conformes al estándar PLCopen

Sistemas de regulación y módulos tecnológicos personalizables

Los módulos tecnológicos personalizables amplían la flexibilidad de la CPU, gracias a la potencia de cálculo adicional, y así proporcionan las máximas prestaciones para control, cálculo y regulación en el SIMATIC.

La configuración de la función tecnológica se efectúa, dependiendo del módulo, gráficamente con las herramientas conocidas de SIMATIC S7 (KOP/FUP, CFC/SFC o lenguaje de alto nivel C) y se personaliza para la aplicación correspondiente.

El sistema de regulación SIMATIC TDC soluciona tareas de accionamiento, regulación y comunicación, incluso las complejas, con los volúmenes de datos más elevados y los tiempos de ciclo más cortos.

Las ventajas:

■ Máxima velocidad de procesamiento y precisión■ Máxima flexibilidad para cumplir requisitos específicos■ Aplicable en todas las tecnologías


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Guía de selección

Función tecnológica Pág. Canales/ejes

Contaje/medición Controlpor levas

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CPU 1212C 17 4/2 k k k k k k

CPU 1214C 17 6/2 k k k k k k

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CPU 313C 17 3 k k k k k k k

CPU 314C 17 4/14)k k k k k k k


Standard PID Control 18 cualquiera k k k k

Modular PID Control 19 cualquiera k k k k

Easy Motion Control 21 cualquiera


1 SSI 22 1

2 PULSE 22 2 k k

1 STEP 22 1 k

1 POS U 23 1

1 COUNT 5/24V 23 1 k k k


FM 350-1/450 25 1/2 k k k / –

FM 350-2 25 8 k k k

FM 352/452 25 1/1 k

FM 355C/455C 26 4/16 k k

FM 355S/455S 26 4/16 k k k

FM 355-2C 27 4 k k

FM 355-2S 27 4 k k k

FM 351/451 28 2/3

SM 338 28 3

IM 174 28 4

FM 353 29 1

FM 354 29 1

FM 453 29 3

FM 357-2 30 4

Controlador tecnológico

CPU 315T/317T 1) 31 8/32 k


FM 352-5 36 1 k k k k

FM 458-1 DP, EXM 4xx 39 cualquiera k k k k k k k k

T400 42 2 k k k k k k k k

SIMATIC TDC 46 cualquiera para todas las tareas de automatización en la gama alta


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Regulación Motion Control

Fun

ción

de

resp

aldo

Au

to-o

ptim

izac

ión

en lín

ea in

tegr

ada

Captación de posición

Posicionamiento (un eje, varios ejes)

Lim

itac

ión

de

tiro

nes

Redu

ctor

elé

ctr.

Perf

il de

leva

Sin

cron

izac

ión

por

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Ejes

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Regu

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k

k

k k k

k

k

1) Asociado a S7-Technology 2) Incluye mando desde OP en caso

de parada de CPU 3) Asociado a PID Self-Tuner4) 4x contaje, 1x posicionamiento 5) A través de IM 1746) Señal manipulada a actuador

k k

k 2)k 3)

k 2)k 3)

k k

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Funciones integradas16

Funciones integradasRegulación con las CPU S7

PID Control

PID Control proporciona un algoritmo PID con el que se pue-den resolver directamente tareas sencillas de regulación. Con él se pueden implementar reguladores continuos, paso a paso o a impulsos/formadores de impulsos. • PID Control con S7-1200:

La SIMATIC S7-1200 admite hasta 16 lazos de regulación PID para aplicaciones sencillas en la industria de procesos. Estos lazos de regulación pueden configurarse fácilmente con un objeto tecnológico PID Compact y los editores auxiliares del SIMATIC STEP 7 Basic Engineering System. Además, PID Compact de la SIMATIC S7-1200 admite Autotu-ning, para calcular automáticamente los valores óptimos de ganancia, tiempo de acción integral y tiempo de diferencia-ción. El panel de control integrado en SIMATIC STEP 7 Basic simplifica la optimización del lazo de regulación. Ofrece funcionalidad Autotune y ajuste manual para lazos de regu-lación sencillos, así como una presentación gráfica de la evolución del lazo de regulación.

Panel de control para sintonizar el PID en S7-1200

• PID Control en S7-300/400:Los bloques de función estándar para las distintas funcio-nes de regulación se encuentran en las librerías de STEP 7 y CFC y se cargan en las CPU. En las CPU compactas 313C y 314C, estos reguladores ya están disponibles como SFB (System Functions Blocks) en el sistema operativo y no ocupan memoria de usuario.

La parametrización de los reguladores se efectúa en STEP 7 por medio de una tabla sinóptica. El número de reguladores implementables resulta de la capacidad de memoria existente y el tiempo de ejecución total resultante.

PID Temperature Control

Además de los bloques de función PID Control, de aplicación universal, STEP 7 ofrece dos bloques reguladores especializa-dos en lazos de temperatura simples (p. ej. reguladores de calor o de frío). Éstos incluyen un software de parametriza-ción, un ejemplo de proyecto así como un manual electrónico.

El software de parametrización ofrece un asistente para la auto-optimización, así como una pantalla especial de puesta en marcha y se puede arrancar directamente desde el Admi-nistrador SIMATIC. • Aparte de las funciones descritas en PID Control, el bloque

de regulación de temperatura dispone de una auto-optimi-zación integrada en línea que es posible sin PG/PC.

• Además, está integrado un formador de impulsos para im-plementar reguladores a impulsos. Respecto a la solución con PID Control, se suprime la interconexión de bloques reguladores: se parametriza en vez de programar.

• Otro bloque de función sirve para implementar regulado-res paso a paso.

Parámetros de regulación en S7-300/400, en el ejemplo PID Temperature Control


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Funciones integradas 17

Contaje, posicionamiento y regulación con las CPU S7

Las CPU S7 ofrecen diversas funciones integradas para resolver tareas sencillas de contaje, posicionamiento y regulación.

S7-1200En función de la CPU se integran hasta seis contadores de alta velocidad, tres a 100 kHz y tres a 30 kHz. Se utilizan para la vigilancia precisa de encóders incrementales, contajes de fre-cuencia y la captura rápida de eventos de proceso.

En el control SIMATIC S7-1200 se han integrado dos salidas de alta velocidad como salidas de tren de impulsos. Pueden utili-zarse para la regulación de velocidad y posición de motores paso a paso y servoaccionamientos. Se configuran fácilmente con ayuda de un objeto tecnológico de eje y junto con los blo-ques de función PLCopen Motion, reconocidos internacional-mente, que vienen integrados en el SIMATIC STEP 7 Basic Engineering System.

El panel de control integrado en el SIMATIC STEP 7 Basic Engineering System simplifica la puesta en marcha de moto-res paso a paso y servoaccionamientos con interfaz señal de impulsos. Permite el control, tanto automático como manual, de ejes de movimiento individuales, y ofrece información de diagnóstico en línea.

CPU compacta S7-1200

S7-300Según el tipo de CPU compacta S7-300, están a su disposición distintos contadores rápidos de hasta 60 kHz. Sirven para con-tar y medir la frecuencia con encóders incrementales.

Además, las CPU compactas ofrecen salidas con modulación de ancho de impulsos paea el control directo de válvulas, actuadores y aparatos de maniobra. Las CPU 313C y 314C disponen además de bloques reguladores integrados que no necesitan espacio en la memoria de usuario. Pueden combi-narse de forma ideal para tareas de regulación con la periferia integrada.

CPU compactas S7-300

La CPU compacta 314C dispone de funciones que permiten resolver cómodamente tareas de posicionamiento sencillas. El algoritmo de posicionamiento para desplazar un eje de forma relativa o absoluta usando un motor y dos velocidades está integrado en el sistema operativo de la CPU.

Como sistema de medida de desplazamiento se puede conec-tar un encóder incremental de 24 V. El valor de consiga se saca por 4 salidas digitales o, alternativamente, una salida ana-lógica ± 10 V.

Para posicionar, el módulo arranca primero el accionamiento (p. ej. convertidor de frecuencia con motor asíncrono norma-lizado) con una salida en marcha rápida. Poco antes de alcanzar la posición de destino (diferencia de conmutación) el módulo conmuta el accionamiento a la velocidad lenta. Al alcanzar la posición de destino o, dependiendo de la parametrización, también un poco antes, se desconecta el accionamiento por completo.


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Bloques de función cargables18

Bloques de función cargablesStandard PID Control

Standard PID Control es una estructura de regulador confec-cionada que se adapta fácilmente al proceso de regulación ac-tivando o desactivando funciones. La estructura de regulador se implementa a través de un bloque de función a cargar en la CPU. Éste se configura gráficamente con el correspondiente software de parametrización. Standard PID Control se aplica sobre todo para tareas de regulación pequeñas o medianas: En lazos de regulación de temperatura, presión, caudal y nivel. Standard PID Control es especialmente idóneo para aplicacio-nes previamente automatizadas con reguladores autónomos.

Standard PID Control contiene los ejemplos terminados:

• Regulador paso a paso con simulación de sistema regulado• Regulador continuo con simulación de sistema regulado• Regulación de relación multilazo• Regulación de mezcla• Regulación en cascada

Regulador a impulsos

El regulador a impulsos está contenido en un bloque de fun-ción junto con el regulador continuo, incl. la conversión en una señal PDM (formador de impulsos). Así, se simplifica la pa-rametrización y puesta en marcha del regulador a impulsos.

Además, es posible ajustar por separado el intervalo de mues-treo del regulador y el periodo del formador de impulsos. De esta forma, se puede seleccionar un periodo mayor que el intervalo de muestreo.

• Menores intervalos de muestreo tienen la ventaje de que la respuesta del regulador a fallos y instrucciones del opera-dor es más rápida.

• Por el contrario, un periodo mayor prolonga la vida del actuador al reducirse la frecuencia de maniobras. Se suprime la oscilación de los reales reales acortando auto-máticamente la duración efectiva del periodo.

• Otra ventaja es que la CPU se carga menos, ya que se puede llamar al formador de impulsos a intervalos mayores.

• El ejemplo de un regulador a impulsos con salida de 3 pun-tos "CALENTAR - DESCONECTADO - REFRIGERAR" facilita la puesta en marcha de un lazo de temperatura.

Regulador paso a paso

Un algoritmo al efecto hace que este regulador paso a paso funcione, para la misma precisión, con hasta un 50 % menos de conmutaciones que uno convencional. Esto minimiza el trabajo del actuador asociado y eleva con-siderablemente su vida útil.

Conmutación Manual-Automático avanzada

En caso de conmutación Manual-Automático, se pueden seleccionar las siguientes funciones por parametrización:

• Conmutación Manual-Automático sin saltos• Conmutación Manual-Automático con saltos, con el corres-

pondiente aumento en escalón de la salida del regulador para corregir más rápido el error de regulación

• Corrección del valor manual en modo Automático

Cómoda parametrización

La parametrización se facilita gracias al apoyo gráfico que ofrece la imagen de estructura de regulador, la imagen del lazo, el registrador de curvas y la optimización del regulador. La clara estructura de regulador, permite activar y desactivar fácilmente funciones usando interruptores software.

Los parámetros se pueden cambiar también en el estado RUN de la CPU o mientras estén activos el registrador de curvas o la imagen de lazo.

Funciones de test

Numerosas funciones de test facilitan la puesta en marcha y diagnóstico. Exactamente igual que en los módulos de regula-ción FM 355/455 y Modular PID Control, están disponibles una imagen de lazo con diagrama de barras y un registrador para ver la evolución de las señales. Se pueden mostrar simultánea-mente la estructura de regulador, los parámetros introducidos y su influencia sobre el resultado.

Las curvas registradas pueden guardarse en archivos y proce-sarse posteriormente, p. ej. con una hoja de cálculo.

La clara estructura de regulador de Standard PID Control


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Bloques de función cargables 19

PID Self-Tuner

Optimización de reguladores

El software de parametrización incluye una función de au-toajuste para sintonizar, sin conocer exactamente el sistema regulado, este regulador en poco tiempo. Para ello, se excita el proceso variando en escalón la magnitud manipulada o cambiando la consigna. Durante el transitorio, se captan y visualizan automáticamente los valores del proceso. A partir de estos valores, el programa calcula un modelo matemático del sistema regulado y determina los parámetros más favora-bles de reguladores PI y PID de acuerdo al criterio del valor absoluto óptimo.

En la auto-optimización del regulador, se puede elegir entre dos respuestas transitorias distintas:

• Respuesta transitoria del lazo hasta con un 10 % de rebase transitorio

• Respuesta transitoria sin rebase

Para auto-optimización en línea se recomienda usar el PID Self Tuner.

PID Self-Tuner optimiza un regulador PID

El paquete opcional PID Self-Tuner transforma, con bloques de función complementarios, el regulador PID en un regulador PI o PID auto-sintonizable:• Regulador PID continuo• Regulador paso a paso con y sin realimentación de posición

Las funciones, fácilmente comprensibles, y los ejemplos, cui-dadosamente elegidos, permiten ajustar en línea el regulador y adecuarlo al proceso.

PID Self-Tuner se puede combinar flexiblemente con los productos de regulación PID Control (integrado en STEP 7), Standard y Modular PID Control, así como FM 355 y FM 455. Puede utilizarse en las plataformas hardware SIMATIC S7-300/ 400 y WinAC, y es idóneo para optimizar lazos de regulación de temperatura, nivel y caudal.

Condiciones del proceso

• Respuesta transitoria asintótica y estable• Retardos no demasiado grandes

(retardo < 0,3 * tiempo de estabilización)• Linealidad suficiente en el rango de trabajo seleccionado• Calidad suficiente de las señales medidas• Ganancia no demasiado elevada

Funciones

• Primer ajuste en línea de reguladores PID• Sintonización en línea del regulador PID para reoptimiza-

ción en el punto de trabajo• Optimización de procesos con refrigeración activa y

calefacción• Modo manual• Optimización en comportamiento de zonas de regulación• Funciones de test

Valor actual

ProcesoVariable manipulada

Regulador PIDConsigna

Parámetros PID

PID Self-Tuner

G_S

T70_

XX

_007

17


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Bloques de función cargables20

Modular PID Control

Modular PID Control es una librería de bloques de función estándar adecuados óptimamente entre sí.

A partir de éstos se pueden agrupar estructuras de regulación para SIMATIC S7-300/400 y WinAC en aplicaciones de control de procesos. Asociado al módulo analógico SM 334 se pueden conseguir intervalos de muestreo de hasta 5 ms.

La interconexión de los bloques es posible en STEP 7, SCL y de forma muy sencilla, gráficamente en CFC. Así se pueden crear y probar estructuras de regulación, incluso complejas, de forma muy flexible y clara.

Modular PID Control con el editor gráfico de esquemas de función CFC

El software de parametrización correspondiente contiene una imagen de lazo con diagramas de barras y un registrador para ver la evolución de las señales. Con ellos, se facilita considera-blemente la puesta en marcha.

Modular PID Control se utiliza, por una parte, en aplicaciones en las que se deben diseñar estructuras de regulación muy amplias. Por otro lado, también es adecuado para aplicaciones en las que se debe ahorrar espacio de memoria y en las que cada regulador del sistema modular satisface los requisitos con exactitud. Modular PID Control también es recomendable cuando sólo se utilicen bloques de cálculo analógicos como zona muerta, línea poligonal, normalización o programador horario.

Están disponibles los siguientes tipos de regulador:• Regulador PID continuo• Regulador a impulsos• Regulador paso a paso

Ejemplos terminados

• Regulador de consigna fija con distintas salidas• Regulador de relación monolazo• Regulación de relación multilazo• Regulador de mezcla• Regulador en cascada• Regulador con control anticipativo• Regulador con acción anticipativa• Regulador de selección de rango• Regulador de transición (override)• Regulador multivariable

Las funciones equivalen a las de Standard PID Control

• Funciones de test• Optimización de reguladores• Respuesta transitoria sin rebase• Algoritmo de regulación para reguladores paso a paso

También aquí se recomienda la combinación con PID Self-Tuner para la auto-optimización en línea de sistemas regula-dos de temperatura.


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Bloques de función cargables 21

Easy Motion Control

Easy Motion Control es la solución flexible y económica basa-da en software para tareas de posicionamiento con regulación de posición con SIMATIC S7-300/400 y WinAC. Easy Motion Control comprende los bloques de función de la CPU y un software de parametrización.

Algunos casos de aplicación son, p. ej., el desplazamiento ab-soluto o relativo, así como el sincronismo de reductor sencillo tanto en ejes lineales como giratorios. Los campos de aplica-ción son ejes de reglaje y desplazamiento, así como ejes de alimentación y transporte. También es posible una transición al vuelo a un nuevo movimiento.

Easy Motion Control es idóneo en aplicaciones que suponen desplazar entre 1 y 5 ejes por máquina. Los requisitos de memoria se encuentran entre 10 y 20 kbytes para el primer eje. Cada eje adicional sólo requiere 1 kbyte.

Ventajas

• Abierto en la elección del tipo de accionamiento (excepto motores paso a paso)

• Interfaz estándar conforme a PLCopen Motion Control• Integrable flexible y universalmente en el programa

STEP 7• Permite el modo isócrono

Funcionamiento

El posicionamiento se efectúa mediante los bloques de fun-ción cargados en la CPU. La interfaz estándar conforme a PLCopen Motion Control permite la integración sencilla y perfecta en el programa de usuario.

Con STEP 7 y el software de parametrización suministrado facilitan la parametrización y puesta en marcha de tarea de posicionamiento; es decir, no es necesario ningún lenguaje específico de Motion Control.

Se pueden utilizar, dependiendo de la aplica-ción, distintos módulos de interfaz para reali-mentar la señal del encóder y sacar la consigna.

Están disponibles drivers de entrada y de sali-da para los módulos de interfaz más corrien-tes. Los drivers universales permiten, además, la conexión de cualesquiera interfaces de valor real y de consigna.

Driver de entrada para captación de posición

• CPU 314C• SM 338• FM 350-1, FM 450-1• ET 200S 1 SSI• ET 200S 1 COUNT• Encóder absoluto PROFIBUS DP• Driver universal para cualesquiera módulos de interfaz

Driver de salida para controlar el accionamiento desde

• CPU 314C• SM 332, SM 432• ET 200S 2 AO U• MICROMASTER 4 vía PROFIBUS DP• Drivers universales

Bloque PLCopen en STEP 7

Representación KOP

G_S

T70_

XX

_007

19

EN

Execute

Position

Velocity

Acceleration

Deceleration

Direction

Axis

Init

ENO

Busy

Done

CmdAborted

Error

MC_MoveAbsolute


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Módulos ET 200S descentralizados22


Estación ET 200S modular al bit

Existen a su disposición distintos módulos ET 200S para poder realizar funciones con inteligencia descentralizada. Pueden funcionar a través de IM 151 y PROFIBUS DP tanto en maestros S7 como en maestros normalizados PROFIBUS DP. Además, también es posible conectarlos a PROFINET vía IM 151-3 PN.

La parametrización se efectúa mediante STEP 7 o con archivos GSD estandarizados del entorno abierto de automatización. No se necesita ningún bloque de función estándar.

Ejemplos de aplicación para módulos ET 200S son las máqui-nas de mecanizado de madera y máquinas de papel, así como la regulación de calefacción.

Módulo lector de posición 1 SSI

El módulo de señales monocanal 1 SSI permite conectar encó-ders SSI al ET 200S y solucionar tareas de posicionamiento sencillas. El algoritmo de posicionamiento propiamente dicho se procesa en la CPU, p. ej. con Easy Motion Control.• 1 SSI capta los valores reales del encóder SSI (13 a 25 bits)

y los pone a disposición del maestro superior (p. ej. CPU).• Además, el valor real se puede comparar con dos valores

establecidos por el maestro.• 1 SSI soporta en el modo isócrono un tiempo de ciclo de

250 µs. También se puede utilizar un encóder más lento con desmultiplicación de forma sincronizada.

• Para proteger la transferencia puede evaluarse un bit de paridad.

Módulo generador de impulsos 2 PULSE

El módulo tecnológico bicanal 2 PULSE se usa para controlar actuadores y válvulas. Asociado a paquetes de software de regulación SIMATIC, p. ej. Standard PID Control, puede sacar descentralizadamente señales PWM para actuadores, descar-gando así a la CPU. Se aplica por ejemplo para controlar con-tactores estáticos o resistencias calefactoras.

El módulo 2 PULSE funciona en los siguientes modos:• Emisión de impulsos: En la salida digital de 24 V se emite

una sola vez un impulso con la duración definida.• Tren de impulsos: Por la salida digital de 24 V se emite un

número de impulsos establecido por el usuario a la frecuen-cia definida.

• PWM (modulación de ancho de impulsos):Por la salida digital de 24 V se emite una secuencia de señales moduladas en ancho de impulsos.

• Retardo a la excitación/desexcitación: Una señal pendiente en la entrada digital de 24 V se emite con retardo a la excitación/desexcitación por la salida digital de 24 V.

• Salida de frecuencia: por la salida de 24 V se emite una frecuencia hasta 5 kHz predeterminada.

En los modos PWM y tren de impulsos, el 2 PULSE puede medir la corriente emitida en cada caso y comunicarla a la CPU. Para ello, el valor de medida se promedia para todo el periodo. Esto permite conectar directamente válvulas proporcionales sen-cillas y regularlas con precisión. El modo isócrono mejora aún más la precisión de una regulación. Para aumentar la potencia pueden conectarse en paralelo los dos canales del módulo, generando así una corriente hasta de 4 A. La interfaz ampliada de datos de usuario ofrece mayor comodidad en el control del módulo.

Módulo de motor paso a paso 1 STEP

El módulo de motor paso a paso monocanal 1 STEP se encarga de tareas de posicionamiento en combinación con motores paso a paso. Es adecuado, p. ej., para dispositivos de avance en líneas de montaje, líneas transfer, máquinas de impresión y máquinas de papel y textiles.

Están disponibles las siguientes tareas de desplazamiento:

• Posicionamiento incremental: el eje se desplaza en un trayecto establecido

• Posicionamiento absoluto: el eje se desplaza hasta la posi-ción establecida

• Búsqueda del punto de referencia: el eje se desplaza para encontrar el punto de referencia e inicializar el sistema de medida

NUEVO

NUEVO


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Módulos ET 200S descentralizados 23

• Modo de velocidad: la frecuencia establecida por el control se emite por la salida, teniendo en cuenta la rampa de ace-leración/deceleración. Este modo de operación también es idóneo para utilizar el 1 STEP en un control de posiciona-miento superior como salida para motores paso a paso, y en caso necesario también para el modo isócrono.

Para favorecer la flexibilidad de uso, se puede utilizar como valor de respuesta la velocidad actual, la posición actual o el trayecto residual.

El 1 STEP posee dos entradas digitales con funcionalidad con-figurable como:

• Sensor de referencia como ayuda para la búsqueda de punto de referencia

• Final de carrera superior o inferior para limitar el margen de desplazamiento

• Parada externa para detener el eje con una señal externa• Habilitación de impulsos externa para permitir el funciona-

miento con una señal externa

Es posible el uso simultáneo como sensor de referencia y final de carrera.

Módulo de posiciona-miento 1 POS U

El módulo de posiciona-miento monocanal 1 POS U es ideal para posicionar ejes, tanto lineales como giratorios, de reglaje y des-plazamiento. Se aplica, en-tre otros, en máquinas de papel y cartón, la industria alimentaria, así como en sistemas de transporte y manutención. • Para la captación de posición pueden utilizarse encóders de

impulsos, encóders incrementales (con señales diferencia-les de 5 V o señales de 24 V) o encóders absolutos con interfaz SSI.

• El posicionamiento en lazo abierto se efectúa, conforme al principio de dos velocidades, con tres salidas digitales que controlan el accionamiento. El eje se puede desplazar a una posición absoluta o en un trayecto relativo.

• En la función marcha a impulsos (Jog), el programa de usuario especifica señales de control que pasan por el módulo sin sufrir cambio alguno.

• Tres entradas digitales de 24 V sirven para buscar el punto de referencia y como finales de carrera hardware.

• La parametrización durante el servicio (para diferencia de conmutación/desconexión) es posible.

• Junto con el valor real, también se puede leer el trayecto residual.

• 1 POS U permite también el modo de dosificación con una válvula de dos niveles; en este modo, sólo se evalúa una pista del encóder incremental.

Módulos contadores 1 COUNT 5 V/24 V

Los módulos contadores monocanal 1 COUNT 5 V/24 V son ideales para aplicaciones de contaje y medición descentra-lizadas. En ellas, los módulos suministran los 24 V para alimentar el sensor conectado.• 1 COUNT cuenta los impulsos entrantes en función de las

señales de puerta (p. ej. barrera fotoeléctrica conectada a la entrada digital integrada).

• Además, se evalúa el sentido de las señales, se compara el estado del contador/la medida con un valor definido y, dado el caso, se emite una respuesta a través de una salida digital integrada.

Los módulos contadores permiten las siguientes funciones:• Contaje único, periódico

o sin fin• Medición de longitud,

frecuencia, velocidad y periodo

• Captación de la posición con encóders incremen-tales *)

*) En Fast Mode resulta posible ejecutar aplicaciones isócronas especialmente rápidas de hasta 500 µs.

Módulo de posicionamiento 1 POS U

Módulo contador 1 COUNT 5 V/500 kHz


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Módulos de función parametrizables24


Para tareas tecnológicas hay a su disposición una serie de módulos de función (FM) parametrizables:

• En formato S7-300 para S7-300, ET 200M y WinAC • En formato S7-400

El software de parametrización correspondiente permite para-metrizar los FM de forma sencilla y guiada por pantalla, p. ej.

• Selección del tipo de sensor deseado• Selección del modo de operación apropiado• Introducción de los datos de máquina• Establecimiento de los recorridos

Un guía rápida, Getting Started, permite obtener, procediendo en sencillos pasos, una configuración ejecutable.

Los FM poseen salidas y entradas integradas específicas a las que se pueden conectar directamente los sensores (p. ej. en-códers) y actuadores (p. ej. accionamientos).

La placa de características electrónica contiene los datos de identificación almacenados en un módulo, tales como refe-rencia, numero de versión, fecha de montaje o subdivisión fundamental, que identifican el módulo de forma única y es-tán disponibles en línea para, p. ej., simplificar la corrección de errores.

Módulos de función de los sistemas S7-400 y S7-300


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Módulos de función parametrizables 25

Módulos contadores Secuenciadores de levas

Módulos contadoresFM 350-1/450

Los módulos contadores inteligentes FM 350-1 (1 canal) y FM 450 (2 cana-les) se pueden aplicar per-fectamente para una amplia gama de tareas de contaje a alta frecuencia y tareas pre-cisas de medición (hasta 500 kHz). • Procesan directamente

los impulsos de encó-ders incrementales en función de las señales de puerta (p. ej. barrera fotoeléctrica). La habilitación/inhibi-ción se controla por niveles, impulsos o a través del pro-grama de usuario.

• Evalúan el sentido de los impulsos en encóders incremen-tales y comparan el valor de contaje con dos valores de referencia configurables.

• Se puede parametrizar si se debe dar una respuesta a través de salidas digitales o una alarma de proceso en la CPU al alcanzar el valor final o un valor de referencia.

Los módulos contadores permiten las siguientes funciones:• Contaje único, periódico o sin fin• Medición de longitud, frecuencia, velocidad y periodo *)

• Captación de la posición con encóders incrementales

Módulo contador FM 350-2

FM 350-2 es un módulo contador de doble anchura con 8 ca-nales independientes para una extensa gama de tareas de contaje y medición universales de hasta 20 kHz.

En combinación con válvulas multinivel, el FM 350-2 controla adicionalmente la función Dosificar. En ella, se agrupan 4 ca-nales de contaje en un canal de dosificación. Una vez habilita-da la puerta, se realiza una dosificación única hasta el valor final superior o inferior.

*) sólo con FM 350-1

Secuenciadores de levas FM 352/452

Los secuenciadores de le-vas (levas electrónicas) se aplican para controlar fun-ciones dependientes de la posición o del tiempo. Son superiores a los secuencia-dores de levas mecánicos sobre todo por su gran flexi-bilidad, p. ej. se pueden realizar modificaciones por software durante el funcio-namiento.

FM 352/FM 452 son secuenciadores de levas monocanal y descargan a la CPU seteando y reseteando autónomamente levas electrónicas en función de la posición real. Disponen de 32 pistas de leva que puede leer la CPU. Además, muchas de estas pistas de leva pueden emitirse directamente a través de salidas digitales integradas para garantizar tiempos de reac-ción extremadamente cortos.

Las levas pueden asignarse libremente y aplicarse como levas de tiempo o de carrera: • Control por levas en función del recorrido:

Un encóder capta la posición de un eje y dependiente de ello es posible activar y desactivar levas

• Control por levas en función del tiempo: Las levas se setean en función de la posición y se resetean en función del tiempo marcado por un reloj integrado

• Una reproducibilidad de hasta 20 μs garantiza la máxima precisión.

Funciones adicionales del FM 352/452:• Compensación dinámica de tiempo muerto (acción

anticipada, función de la velocidad, a la posición de conmutación)

• Pista de levas de contaje parametrizable• Pista de levas de frenado parametrizable (la prensa se

detiene siempre en posición de apertura)

Módulos contadores FM 350-1 (izquierda) y FM 450 (derecha)

Secuenciadores de levas FM 452 (izquierda) y FM 352 (derecha)


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Módulos de regulación

Módulos de regulación FM 355/455

El FM 355 (4 canales) y el FM 455 (16 canales) son módulos de regulación universales que están dis-ponibles en dos versiones distintas:• FM 355C/FM 455C como

regulador continuo para controlar actuadores analógicos, p. ej. válvulas

• FM 355S/FM 455S como regulador paso a paso o a impulsos para actuadores controlados digitalmente (p. ej. motorizados, calefactores eléctricos y actuadores integra-dores)

Campo de aplicaciónLos módulos de regulador son de aplicación universal, p. ej. para regulación de temperatura, presión, caudal o nivel en los campos más diversos de la construcción de maquinaria e ins-talaciones. Gracias a sus funciones de respaldo, los módulos son particularmente idóneos para aplicaciones de control de procesos en industria química, del vidrio y cerámica. Tanto los procesos continuos como los procesos por lotes se pueden regular por igual.

ParametrizaciónEl módulo de regulación incluye un software de parametriza-ción con ayuda en línea detallada, manual y Getting Started, así como bloques de función para la comunicación entre FM y CPU. Las numerosas funciones de prueba y opciones de simu-lación facilitan la puesta en marcha.

Estructuras de regulaciónLos módulos de regulación contienen varias estructuras de regulación en gran parte preprogramadas:• Regulación de referencia fija• Regulación en cascada• Regulación de relación• Regulación de 3 componentes

Se pueden interconectar hasta 4 reguladores a una estructura de regulación.

Optimización de reguladores• El regulador PID puede optimizarse mediante el software

de parametrización (PG/PC necesario).• Para regular y optimizar muchos lazos de regulación de

temperatura, están disponibles módulos por separado para FM 455 (salvo regulador paso a paso). Se utilizan para re-gular un número mayor de zonas de calefacción y calefac-ción/refrigeración individuales, como sucede preferente-mente en una extrusora.

Modo de respaldoEsta función garantiza que el módulo de regulación también siga funcionando si falla o se detiene la CPU. Para el modo de respaldo es posible ajustar una consigna de seguridad especí-fica. Se puede parametrizar un valor de seguridad para la mag-nitud manipulada que actúa si falla el transmisor.

Modos de operaciónAdemás del Automático y de respaldo, los módulos tienen los modos de operación siguientes:• Modo manual• Modo seguimiento• Modo de seguridad

Actualización de firmwareSe puede descargar de Internet la versión de firmware actual para una actualización rápida y sencilla. Usando el software de parametrización se transmite al módulo el nuevo firmware.

EntradasLas entradas analógicas se pueden utilizar para medir valores analógicos o para acciones anticipativas. Una entrada adicio-nal sirve para compensar la temperatura si se usan termopa-res. Las características correspondientes de los sensores com-patibles están almacenadas en el módulo y se activan por pa-rametrización. Si no estuviese ya preparada una determinada característica de sensor, existe la posibilidad de introducir una característica cualquiera definiendo nodos de interpolación.

Módulos de regulación FM 455 (izquierda) y FM 355 (derecha)


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Interfaz gráfica de parametrización del FM 355C

Módulo de regulación de temperatura FM 355-2

El módulo de regulación FM 355-2, de 4 canales, está disponible en dos versiones: • FM 355-2C con salidas

analógicas, como regu-lador continuo

• FM 355-2S con salidas digitales, como regula-dor a impulsos/paso a paso

El módulo está diseñado específicamente para lazos de tem-peratura; se pueden implementar y optimizar también regula-dores con calefacción y/o refrigeración activa. Por principio se pueden regular también otras magnitudes físicas con requisi-tos similares. FM 355-2 tiene, con respecto a FM 355, mayor precisión en las entradas analógicas que ofrece ventajas prin-cipalmente al utilizar termopares.

El módulo funciona con un algoritmo PID. El intervalo de muestreo es de 100 ms por entrada analógica utilizada. Para simplificar el uso de las funciones de regulación más impor-tantes, se adjunta al módulo un ejemplo de proyecto para panel OP27.

Modo de respaldoEsta función garantiza que el módulo de regulación también siga funcionando si falla o se detiene la CPU. Para el modo de respaldo es posible ajustar una consigna de seguridad especí-fica. Se puede parametrizar un valor de seguridad para la mag-nitud manipulada que actúa si falla el transmisor.

Optimización de reguladores en el módulo de regulación de temperatura FM 355-2

Optimización de reguladoresFM 355-2 dispone de una función de auto-optimización en línea integrada que se puede usar incluso sin PG/PC.

La rutina de auto-optimización se puede iniciar tanto desde la temperatura ambiente mediante un escalón de magnitud ma-nipulada (primera optimización) o desde el punto de trabajo del regulador (reoptimización).

Para iniciar la optimización basta con un estado cuasiestacio-nario, es decir, se tolera una deriva del valor real. Los paráme-tros de regulación ya están disponibles cuando se alcanza el punto de inflexión de la respuesta al escalón. No es necesario alcanzar un estado final estacionario, lo que acorta considera-blemente el tiempo de puesta en marcha.

El regulador dispone de una zona de regulación para aproxi-marse rápidamente al punto de trabajo. Debilitando la acción P, que es ajustable, se puede modificar la respuesta del regu-lador a un escalón de consigna y evitar rebases transitorios. Los límites de la magnitud manipulada son modificables en línea.

Módulo de regulación FM 355/-2


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Módulos de posicionamiento

Módulos de posiciona-miento FM 351/451

Los módulos de posiciona-miento FM 351 (2 canales) y FM 451 (3 canales) se uti-lizan para mover y posicio-nar ejes mecánicos usando un motor con dos velocida-des. Se pueden desplazar ejes giratorios y lineales de forma absoluta o relativa.

FM 351/451 permiten precisiones de posicionamiento relati-vamente altas a pesar del sencillo accionamiento y posibilitan así soluciones económicas. Los campos de aplicación del FM 351/451 son, p. ej., los ejes de reglaje en el sector de logística y transporte.

Las posiciones de destino pueden ser especificadas por la CPU y modificadas en funcionamiento. Sin embargo, también se pueden almacenar permanentemente en una tabla en el mó-dulo de posicionamiento. Si se desea, se puede ir a la posición de destino siguiendo siempre el mismo sentido independien-temente de la posición actual. Opcionalmente puede monito-rizarse la detención del eje puede antes de iniciar un nuevo posicionamiento.

Módulo de lectura de posición SM 338

El módulo de lectura de posición SM 338 permite la conexión de hasta 3 encó-ders SSI a S7-300 y ET 200M. El comporta-miento isócrono y la función de congelación a través de entradas digitales permiten aplicaciones de tiempo crítico en el campo de detección de posición.

SM 338 prepara los valores de encóder de posición para su ul-terior procesamiento en el programa STEP 7. El procesamiento ulterior se realizará en la CPU, p. ej. posicionamiento con Easy Motion Control. La parametrización se efectúa con STEP 7, no hace falta otro software de configuración.

El SM 338 admite telegramas SSI de 13 a 25 bits que se prote-gen con un bit de paridad.

Módulo PROFIBUS IM 174

IM 174 es un módulo PROFIBUS isócrono en for-mato S7-300 para operar hasta cuatro accionamien-tos vía PROFIBUS DP en un sistema de control de movi-miento. Éstos pueden ser accionamientos eléctricos o hidráulicos con interfaz analógica de consigna (+/- 10 V) o motores paso a paso con interfaz de impulso/ sentido. Como sistemas de control de movimiento pueden utilizarse las CPU tecnológicas y SIMOTION C/P/D.

Los valores reales (valores de encóder) se transfieren desde el IM 174 al sistema de control de movimiento a través de PROFIBUS DP. Como encóder se pueden utilizar encóders in-crementales de 5 ó 24 V o bien encóders absolutos SSI. El regulador de posición del sistema calcula la consigna de velo-cidad. Este valor se transmite vía PROFIBUS DP al IM 174, desde donde se emite.

Conexión de accionamientos al módulo PROFIBUS IM 174

Módulos de posicionamiento FM 451/351

Módulo de lectura de posición SM 338

El nuevo módulo isócrono PROFIBUS IM 174

Encoder SSI con señalEncoder incremental con señal

Accionamiento servo 2

Accionamiento servo 1

Señalde sentido

de impulsos

Accionamiento motor paso a paso

PROFIBUS

SIMATIC IM 174

±10 V±10 V

G_S

T70_

XX

_007

20


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Módulos de posicionamiento para motores paso a paso y servomotores

Estos módulos sirven para el control de motores paso a paso o para la regulación de posición con servomotores. Se pueden aplicar tanto para posicionamiento punto a punto y perfiles complejos de desplazamiento con máximos requisitos de dinámica, precisión y velocidad, como para aplicaciones mul-tieje. Se pueden desplazar ejes giratorios y lineales de forma absoluta y relativa. Ejemplos de aplicación son el posiciona-miento de ejes de aproximación, reglaje, preparación, servicio, producción y transporte.

Gracias al posicionamiento autónomo de los motores paso a paso y servomotores, se alivia de carga a la CPU del sistema. En el modo automático se ejecutan perfiles de posicionamiento (programas de desplazamiento) complejos de forma continua o paso a paso. Los programas de desplazamiento pueden ser cargados en funcionamiento. Para el acoplamiento con la máquina, se dispone de entradas (p. ej. para medición rápida) y salidas (p. ej. 'posición alcanzada') configurables.

Motores paso a paso

Se utilizan motores paso a paso cuando se debe posicionar con carga reducida y no hay grandes fluctuaciones de carga. En ese caso se pueden alcanzar altas precisiones (del orden de µm) similares a las de los servomotores. A ello contribuye tam-bién la compensación del desgaste de la herramienta y de las holguras de reductores. Permite soluciones relativamente económicas porque no precisa de un sistema de medición.

FM 353/453 proporcionan impulsos a la etapa de po-tencia del motor paso a paso a través de su interfaz de impulso/sentido. El número total de impulsos determina la longitud del trayecto; la frecuencia de pulsación influye en la velo-cidad de desplazamiento.

Servomotores

Los servomotores producen pares de entre 0,1 Nm y algunos cientos de Nm y son apropiados, p. ej., para posicionamientos precisos con fluctuaciones de carga o dinámica elevada.

FM 354/453 controlan el accionamiento a través de una inter-faz analógica al efecto. Los encóders realimentan la posición actual del eje. La comparación de la posición real con la consigna establecida permite optimizar continuamente la posición, ve-locidad y aceleración. La función de calibración del encóder absoluto permite reajustar rápidamente la instalación tras la sustitución de un encóder absoluto defectuoso. Por esta razón también pueden utilizarse encóders no programables, más económicos.

Solución completa de un único proveedor

Los accionamientos a base de SIMODRIVE 611 Universal y MASTERDRIVES MC/VC, así como SINAMICS S120 (precisa TM41) y servomotores 1FT6/1FT7/1FK7, constituyen un com-plemento óptimo para los ejes de servomotor. Para comple-mentar la solución de accionamientos se dispone de encóders incrementales y absolutos de la serie SIMODRIVE Sensor, así como de los cables confeccionados MOTION-CONNECT.

Módulos de posicionamiento para motores paso a paso y servomotores

Módulo FM 353 FM 354 FM 453

Formato S7-300 S7-300 S7-400

Motor Motor paso a paso Servomotor Motor paso a paso y servomotor

Sistema de medida No necesario 5 V incremental, SSI 5 V incremental, SSI

Número de ejes 1 1 3

Módulo de posicionamiento FM 354 para servomotores


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Control de trayectoria y de posicionamiento FM 357-2

Campo de aplicación

FM 357-2 es un módulo de control de trayectoria y posiciona-miento para controlar hasta cuatro ejes giratorios o lineales. Se pueden conectar motores paso a paso y servomotores con interfaz de ± 10 V o interfaz PROFIBUS DP. La vigilancia de la posición real puede efectuarse, a elección, mediante encóder incremental RS 422 o mediante encóder absoluto SSI.

FM 357-2 ofrece las prestaciones de un control CNC para la construcción de maquinaria en general. Integrado en SIMATIC, el módulo posee al mismo tiempo toda la facilidad de manejo de STEP 7.

Cubre prácticamente todos los ámbitos del control au-tomático de movimiento, desde el posicionamiento simple hasta el control de trayectoria con interpola-ción, tiene funcionamiento autónomo y de esta forma alivia al módulo central del sistema de automatización.

El módulo es especialmen-te apropiado para el movi-miento de sistemas que tra-

bajan en varias dimensiones, como máquinas de mecanizado de metales, robots, manipuladoras, curvadoras y plegadoras. Además, es ideal para el control de máquinas con control co-ordinado de movimientos, como máquinas de embalaje, de papel, de impresión y textiles.

Diseño

Según el firmware del sistema, se obtienen las variantes FM 357-2L, FM 357-2LX o FM 357-2H a partir del equipo básico FM 357-2. Las interfaces variables permiten la co-nexión de diferentes sistemas de accionamiento (incluso en operación mixta):

• Interfaz analógica/PROFIBUS DP para aplicaciones de control de movimiento o servoejes con encóders, así como motores asíncronos trifásicos

• Interfaz de motor paso a paso para ejes de motor paso a paso

Funcionamiento

Según el tipo de eje utilizado, el movimiento de los ejes de motor paso a paso o de servomotor se realiza como en los módulos FM 353/FM 354. Por el contrario, en el FM 357-2 los ejes pueden moverse también con interpolación.

Funciones de FM 357-2L• Interpolación interna y coordinación de uno a cuatro ejes:

Interpolación lineal, circular y compleja; control de trayec-toria; ejes de sincronismo; interpolación por tabla; perfil de leva inteligente.

• Funciones de monitorización: Rotura de cable, marca cero, parada, llegada a destino, final de carrera de software.

• Funciones especiales: Medición de longitud, arranque/ parada mediante entrada rápida, limitación de tirones, PRESET de valor real al vuelo.

• Existencia de varios canales: hasta 4 canales definibles en cualquier combinación (en FM 357-2H: 1 canal).

Funciones de FM 357-2LXComo FM 357-2L, añadiendo las siguientes funciones adicio-nales:• Interpolación spline de alto nivel,• Control de ejes gantry para pórticos,• Desplazamiento hasta tope fijo (p. ej. para el amarre de

herramientas),• Zonas protegidas 3D.

Funciones de FM 357-2HComo FM 357-2LX, añadiendo las siguientes funciones:• Transformación de coordenadas para sistemas de brazos

articulados, Scara y de pórtico con hasta cuatro ejes;• Función Teach-In con terminal portátil HT 6.

Parametrización

FM 357-2 se programa mediante un editor de programas inte-grado en STEP 7 según DIN 66025. FM 357-2 contiene poten-tes extensiones de comandos de programación en lenguaje de alto nivel adicionales a la norma. Existe un asistente para la puesta en marcha que ofrece cómodas funciones:• Desplazar y probar ejes online desde el PG/PC,• MDI, JOG, modo automático,• Diagnóstico y avisos de error,• Función de osciloscopio.

Módulo de control de trayectoria y posicionamiento FM 357-2


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Controladores tecnológicos 31


Control lógico y de movimiento en un mismo equipo

CPU tecnológicas del S7-300

Los fabricantes de maquinaria e instalaciones se encuentran cada vez más frente al reto de tener que ofrecer máquinas cada más flexibles y productivas en un escenario de precios decrecientes. En el caso de máquinas de nuevo diseño, han aumentado notablemente las soluciones mecatrónicas1), por sus ventajas de costes.

Para la implementación de soluciones mecatrónicas se inte-gran en los sistemas de automatización y accionamiento cada vez más funciones tecnológicas orientadas principalmente al control de movimiento. En este contexto, Siemens ofrece las CPU tecnológicas SIMATIC S7-300 para el control lógico y de movimiento en una CPU.

Las CPU tecnológicas combinan• las potentes CPU estándar 315-2 DP, 317-2 DP y• funciones de control de movimiento según PLCopen.

Las CPU tecnológicas disponen de un compacto formato me-cánico con periferia rápida de E/S (4 entradas digitales, 8 salidas digitales) y dos interfaces PROFIBUS DP:• Interfaz isócrona PROFIBUS DP(DRIVE) para el control diná-

mico de movimiento de varios ejes acoplados o de ejes individuales.

• Interfaz MPI/DP para conectar otros componentes SIMATIC, p. ej. PG, OP, autómatas S7 y periferia descentralizada Operando como interfaz DP permite construir redes de gran extensión.

1) Mecatrónica: sustitución de componentes mecánicos como, p. ej., reductores por una mera solución de software, "Reductor electrónico".

Campos de aplicación

Asociadas a los bloques de control de movimiento conformes con PLCopen, los controladores tecnológicos se adecuan espe-cialmente para controlar movimientos en los que intervienen varios ejes acoplados.

Además de un posicionamiento monoeje con regulación de posición, permiten realizar especialmente secuencias de movimiento complejas y sincronizadas, como sincronismo de reductor, de perfiles de levas y corrección por marcas impre-sas. Los ejes en sincronismo pueden acoplarse a un maestro virtual o real.

El PROFIBUS isócrono permite controlar los ejes a través de un sistema de bus digital. La segunda interfaz PROFIBUS DP per-mite la parametrización y puesta en marcha cómodas de los accionamientos desde el PC/PG.

Así, los controladores tecnológicos cubren un gran número de nuevas aplicaciones, p. ej.:• Líneas de procesamiento/montaje• Máquinas de paso continuo• Paletizadoras• Brazos• Pórticos sencillos (con interpolación simple basada en el

sincronismo por perfiles de levas)• Llenar• Envolver, enrollar• Alimentación por rodillos• Cizalla voladora• Desplagador de cartón• Máquinas etiquetadoras


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Controladores tecnológicos32

SIMATIC CPU 317TF-2 DP: seguridad y control de movimiento en un sólo controlador

Ahora, con la nueva SIMATIC CPU 317TF-2 DP se dispone de un controlador que permite resolver en un sólo aparato tareas de control de movimiento, tareas de seguridad y tareas estándar.

Aprovechará todas las ventajas de la CPU 317T-2 DP y además obtendrá bloques de librería preconfeccionados y certificados por TÜV para las aplicaciones de seguridad. El paquete opcio-nal STEP 7 Distributed Safety contiene p. ej. las siguientes fun-ciones: Parada de emergencia, control bimanual, inhibición y vigilancia de puerta.

Para la comunicación de seguridad, el controlador utiliza PROFIBUS DP con el protocolo PROFIsafe. Pueden procesarse directamente las funciones de seguridad desde los acciona-mientos.

El controlador satisface los requisitos de seguridad más estrictos y ayuda así a cumplir algunas normas relevantes: EN 954-1 hasta cat. 4, IEC 62061 hasta SIL 3 y EN ISO 13849-1 hasta PL e.

La ventaja: Ingeniería unificada para todas las funciones y considerable ahorro de tiempo y costes de programación, puesta en marcha y mantenimiento. No es necesario usar hardware de seguridad externo, con el complicado cableado que comporta, lo que se traduce en un notable ahorro de espacio en el armario eléctrico.

Automatización estándar y de seguridad en un sólo sistema

NUEVO

Nuevo: Automatización estándar y de seguridad integradas en un mismo sistema

En el pasado: Automatización estándar y de seguridad separada en dos sistemas

Reducción de la complejidad en el programa de usuario

Unificación del esquema de automatización

Componentes para funciones de seguridad

G_S

T70_

XX

_007

21

SINAMICS S120

CPU 317 T-2DP CPU 317TF-2DP

ET 200SET 200M ET 200M

SINAMICS S120

Safety Controller


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Conexión de los componentes de accionamiento

Los controladores tecnológicos poseen una interfaz DP(DRIVE) isócrona para la conexión de componentes de accionamiento. Está optimizada para la conexión de accionamientos a través de PROFIBUS, apta para todos los accionamientos de Siemens.

Conexión de los componentes a la CPU tecnológica mediante DP(MPI) y PROFIBUS DP(DRIVE)

Configuración con STEP 7 y S7-Technology

Para parametrizar y programar la tecnología se necesita el paquete opcional S7-Technology, basado en STEP 7:• S7-Technology incluye una librería con bloques de función

conformes con PLCopen para programar y configurar las tareas de control de movimiento, así como los componen-tes de software para la conexión y puesta en marcha de accionamientos.

• Se utiliza para parametrizar los objetos tecnológicos, p. ej. eje, perfil de leva, leva, detector. No se requiere para ello un lenguaje específico de control de movimiento.

• Además de las funciones de diagnóstico SIMATIC se ofrece un panel de control y un trace en tiempo real. Así se acor-tan los tiempos necesarios para la puesta en marcha y optimización.

• S7-Technology almacena en bloques de datos los datos de los objetos tecnológicos relevantes para el usuario. Éstos se pueden consultar en el programa de usuario S7.

• S7-Technology funciona con los lenguajes de STEP 7 KOP, FUP y AWL, así como con todas las herramientas de inge-niería, p. ej. S7-SCL o S7-GRAPH.

• A partir de la versión V3.0, S7-Technology también admite ejes hidráulicos (sin regulación de presión) e interpolación en un periodo definido (importante para las máquinas artes gráficas).

Funciones de control de movimiento

Los controladores tecnológicos ofrecen, entre otras, las siguientes funciones de control de movimiento:• Maestro virtual/maestro real• Sincronismo angular• Sincronismo de reductor• Sincronismo por perfil de leva• Sincronización y desincronización• Función de acoplamiento y desacopla-

miento• Ángulo de decalaje (absoluto/relativo)• Corrección por marcas impresas• Levas• Desplazamiento hasta tope fijo• Posicionamiento con regulación de posición

Componentes soportados en PROFIBUS DP(DRIVE)

Ejes de velocidad MICROMASTER 420/430/440

COMBIMASTER 411

SIMOVERT MASTERDRIVES VC

Ejes de posicionamiento/ sincronismo

SIMODRIVE 611 universal HR

SIMOVERT MASTERDRIVES MC

SIMODRIVE POSMO CD/SI/CA

SINAMICS S 120

Otras estaciones del bus PROFIBUS

SIMODRIVE sensor isócrono

Módulo analógico de interfaz de accionamiento ADI 4

IM 174

ET 200M con IM 153-2 High Feature

ET 200S con IM-151-1 High Feature

G_S

T70_

XX

_007

22


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Controladores tecnológicos34

Datos técnicos: CPU tecnológicas

*) Vía SFB, número ilimitado o limitado por memoria de trabajo

CPU tecnológica CPU 315T-2 DP CPU 317T-2 DP CPU 317TF-2 DP

Dimensiones 160 x 125 x 130 160 x 125 x 130

Conector frontal requerido 1 x 40 polos 1 x 40 polos

Referencia base:

- CPU 6ES7 315-6TH. 317-6TK. 317-6TF.

- S7-Technology 6ES7 864-1CC. 864-1CC.

Memoria

Memoria de trabajo 256 kbytes 1 Mbytes 1,5 Mbytes

Instrucciones 84 K 340 K

Tiempos de ejecución

Operación de bits 0,1 µs 0,05 µs

Operación de palabras 0,2 µs 0,2 µs

Operación de coma fija 2 µs 0,2 µs

Operación de coma flotante 3 µs 1 µs

Marcas/temporizadores/contadores

Marcas 4 096 bytes 4 096 bytes

Temporizadores S7/contadores S7 256 / 256 512 / 512

Temporizadores IEC/contadores IEC ● *) ● *)

Áreas de direccionamiento

Área de direccionamiento de periferia de E/S 2 048/2 048 bytes 8 192/8 192 bytes

Imagen de proceso E/S 2 048/2 048 bytes 2 048/2 048 bytes

Canales digitales (centralizados) 512 512

Canales analógicos (centralizados) 64 64

Interfaces DP

Sistemas maestros DP internos/CP 342-5 ● / ● ● / ●Esclavo DP ● ●

Entradas/salidas integradas

Entradas digitales 4 x 24 V DC; p. ej. para la evaluación de las señales de detectores de proximidad

Salidas digitales 8 x 24 V DC; 0,5 A; para funciones rápidas de control por levas

Funciones integradas Sincronismo de reductor y perfiles de levasDesplazamiento hasta tope fijoCorrección por marcas impresas vía detectoresControl por levas dependiente de recorrido o tiempoPosicionamiento con regulación de posición

Seguridad positiva ●

Volumen máximo de funciones tecnológicas

Ejes 8 32

Perfiles de levas 16 32

Levas 16 32

Detectores 8 16

Encóders externos 8 16

Utilizables simultáneamente 32 64

NUEVO


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Ejemplos de aplicación

Paletizadora con interpolación simple de ejes basada en perfiles de levas

PlanteamientoEl planteamiento tecnológico se basa en una paletizadora en la que actúan 3 ejes. Una unidad transportadora constituye el centro del sistema y su tarea consiste en colocar 16 cajas en un palet. El eje 1 desplaza la unidad transportadora en direc-ción X, el eje 2 se encarga del proceso de desplazamiento en dirección Y y el eje 3 en dirección Z. El proceso de posiciona-miento de las cajas se ve dificultado por el hecho de que, tras ser tomadas de la cinta transportadora, deben moverse sal-vando dos muros hasta alcanzar su posición de destino.

SoluciónLa tarea se ha realizado utilizando una CPU tecnológica y el modelo o plantilla tecnológico "Interpolación 3D simple con ayuda de perfiles de leva" (Move 3D). Un eje maestro virtual se implementa como elemento central. Los ejes de desplaza-miento siguen al eje maestro relacionados por intermedio de perfiles de levas. Los perfiles de levas para los ejes se obtienen, en tiempo de ejecución, a partir de tablas con los nodos de interpolación.

Alimentación por pinza para una prensa sobre la base de perfiles de levas estáticos

PlanteamientoEl planteamiento tecnológico se basa en una prensa con uni-dad de alimentación de material adicional. El eje giratorio de la prensa sirve como eje maestro para el control de la alimen-tación de material mediante un perfil de leva estático. El perfil de leva se diseña y aplica de modo que resulta un recorrido de-finido con precisión entre el eje maestro, en marcha continua, de la prensa y el eje esclavo de la alimentación de material. Además, se genera una señal de control para la pinza del avance de material mediante una leva electrónica en el eje maestro de la prensa.

SoluciónLa tarea principal de una CPU tecnológica en este caso es el desarrollo orientado a la aplicación de un perfil de leva ade-cuado para acoplar el avance de material al eje giratorio de marcha continua de la prensa. En este proceso se desarrolla

un perfil de leva simple acompañado de otras variantes opti-mizadas.

Cizalla voladora con sincronización por marcas impresas sobre la base de un sincronismo de reductor

PlanteamientoEl planteamiento tecnológico se basa en una cizalla voladora en la que actúan 2 ejes. El eje 1 desplaza mediante una cinta trasportadora una banda de material marcada con marcas im-presas. Tras la detección de la marca impresa, la velocidad de la cizalla unida al eje 2 debe sincronizarse con la del eje 1. Si los dos ejes se desplazan de forma síncrona, la banda de ma-terial debe cortarse y el eje 2 debe volver a desplazarse a la posición inicial.

SoluciónLa tarea se ha realizado sincronizando el eje de los carros de la cizalla con el eje de la banda de material basándose en el sin-cronismo de reductor. El sincronismo se mantiene mientras la ejecución de la tarea (corte en este caso) lo requiera. Después, el conjunto en sincronismo se deshace y el eje de los carros de la cizalla se desplaza a la posición inicial. La detección de la siguiente marca impresa activa de nuevo el conjunto en sin-cronismo.

Los archivos para su descarga con la documentación y los datos del proyecto figuran en:www.siemens.com/simatic-technology/examples

Eje 3Eje 2

Eje 1

MurosPalet

Paquetes

Cinta transportadora

G_S

T70_

XX

_007

23

Prensa

Zange

Presse

Avance de material

G_S

T70_

XX

_007

24

0

144

5 270225135 360

Carros de la cizalla

Eje 1:Accionamiento banda de material

Eje 2:Accionamiento carros de la cizalla

Marca de corteBanda de material

Cuchillas de la cizalla

Posición básica/inicialSensor 100 mm

G_S

T70_

XX

_007

25


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http://www.siemens.de/simatic-technology/examples

http://www.siemens.com/simatic-technology/examples

http://www.siemens.com/simatic-technology/examples

Sistemas de regulación y módulos tecnológicos personalizables36


Solución para aplicaciones dinámicas y altamente flexibles

Para solucionar tareas mecatrónicas exigentes, ofrecemos módulos tecnológicos personalizables que reúnen la máxima flexibilidad, funcionalidad y prestaciones: • FM 352-5 para combinaciones binarias muy rápidas con

S7-300• FM 458-1 DP para calcular y regular de forma rápida y

precisa con S7-400• Tarjeta tecnológica T400 para regulaciones exigentes de

accionamientos• SIMATIC TDC para soluciones en el ámbito de plantas e

instalaciones

Módulos de función y sistemas para tareas de regulación exigentes

High Speed Boolean Processor FM 352-5

El módulo tecnológico FM 352-5 permite combina-ciones binarias muy rápidas en máquinas con tiempos de ciclo mínimos. Es ade-cuado para aplicaciones de contaje y medición con tiempos de reacción muy pequeños, p. ej. en asegu-ramiento de la calidad. La periferia digital integrada (12 ED, 8 SD) y la entrada del encóder (incremental o SSI) permiten tiempos de reacción extremadamente cortos. La configuración especial del hardware está ajustada en un tiempo de ciclo de programa fijo de 1 µs.

FM 352-5 puede utilizarse de forma centralizada en el S7-300, descentralizada en PROFIBUS o como controlador indepen-diente. Las entradas y salidas digitales se pueden asociar libre-mente en el programa de usuario o conmutar en función del recorrido.

Para la programación hay disponible un subconjunto del juego de instrucciones S7-300, p. ej. combinaciones binarias, opera-ciones aritméticas, comparaciones, funciones de contaje/tem-porización, registros de desplazamiento, medición de frecuencia y periodo (p. ej. generador de impulsos), etc. El programa se escribe con el editor estándar KOP/FUP de STEP 7. Una vez escrito, el programa se puede probar en una CPU S7 antes de descargarlo al módulo.

Se utiliza el software de configuración de FM 352-5 suminis-trado para generar el código de destino. El código de destino se transmite al FM 352-5 por minitarjeta de memoria o por descarga.

High Speed Boolean Processor FM 352-5


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Sistemas de regulación y módulos tecnológicos personalizables 37

Características comunes de FM 458-1 DP, T400 y SIMATIC TDC

Los módulos tecnológicos FM 458-1 DP, T400 y el sistema de regulación SIMATIC TDC son configurables libremente con STEP 7 y las herramientas de ingeniería CFC y SFC. La configu-ración precisa de la librería de bloques del paquete adicional D7-SYS.

Librerías de bloques

Un gran número de funciones específicas del accionamiento de las máquinas modernas se ejecuta con bloques de función CFC prefabricados. Éstos están contenidos en la librería del paquete opcional D7-SYS.

D7-SYS contiene un gran número de bloques de función com-binables: desde operaciones matemáticas o lógicas simples hasta funciones complejas para asumir el completo control de movimiento de ejes lineales o giratorios.

Asimismo, incluye un potente generador de códigos que tra-duce los esquemas de funciones acabados al rápido código de la máquina.

D7-SYS contiene las siguientes clases de bloque:• Bloques de regulación• Bloques aritméticos• Bloques de entrada/salida• Bloques de comunicación/manejo/señalización• Bloques de conversión• Bloques lógicos• Bloques de servicio técnico/diagnóstico• Bloques SFC• Bloques de control de movimiento

Configuración y puesta en marcha

La configuración de las funciones de control se efectúa de forma fácil y eficiente con CFC (Continuous Function Chart). Para ello, se seleccionan de la librería de bloques de D7-SYS los bloques tecnológicos de función y se interconectan sus entra-das y salidas. Los diagramas funcionales presentan automáti-camente una documentación detallada del programa creado.

La descarga, puesta en marcha y servicio técnico se efectúan mediante las funciones en línea de STEP 7 y CFC/D7-SYS a través del puerto MPI/DP central.

SFC (Sequential Function Chart) se utiliza cuando se combinan programas CFC con controles secuenciales.

Con el paquete opcional FB-GEN se pueden programar en C bloques de función para aplicaciones específicas e integrar-los sin problemas en la aplicación. Para esto, no se necesita ninguna licencia runtime.

Comparación de los módulos y sistemas

Tarjeta tecnológica T400

Integrada en accionamientos

■ MASTERDRIVES■ DC Master■ En bastidor específico

(independiente)

Módulo tecnológico FM 458-1 DP

Regulación y cálculo rápidos

■ En el sistema S7-400■ Rápido acceso a la periferia a través

de módulos de ampliación■ PROFIBUS DP isócrono integrado

Sistema de automatización de alto rendimiento SIMATIC TDC

Modo multicomputador sincronizado

■ Hasta 20 CPU por bastidor■ Hasta 44 bastidores■ Para grandes instalaciones, plantas

siderometalúrgicas y trenes de laminación, así como para transporte de energía


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Bloques de función para control del movimiento

Los siguientes bloques de función ilustran el gran número que incluye la librería.

Posicionamiento

El bloque de posicionamiento proporciona, junto a la consigna de la posición que se debe alcanzar, las variables de control anticipativo correspondientes, como la velocidad y la acelera-ción. De este modo se alcanza una dinámica elevada.

El proceso de posicionamiento puede adaptarse de forma óptima a los requisitos de la aplicación. Se ajusta lo siguiente:

• Velocidad máxima• Aceleración máxima• Tirón (sobreaceleración) máximo

La posición de destino se alcanza en el tiempo más corto o sin rebases transitorios. Para movimientos encadenados también puede realizarse, junto al posicionamiento absoluto, un posi-cionamiento incremental.

Valores característicos ajustables en el posicionamiento

Acoplamiento/desacoplamiento

La función de acoplamiento desplaza el eje, desde su posición de parada, una longitud predefinida.

La función de desacoplamiento frena un accionamiento hasta la parada y vuelve a acelerarlo hasta la velocidad del maestro tras alcanzar la longitud de desacoplamiento.

Las longitudes de acoplamiento y desacoplamiento pueden ajustarse y prolongarse "al vuelo". Para los movimientos tam-bién pueden preajustarse redondeos.

Función de acoplamiento/desacoplamiento

Sincronismo por tabla

Los perfiles de levas se guardan como tablas en el bloque TAB. Las tablas contienen de 16.000 a 250.000 nodos de interpo-lación.

La evaluación de las tablas se realiza con el bloque TABCAM. Éste determina, a partir de la tabla, la posición y velocidad del esclavo que debe alcanzarse para una posición de maestro determinada. Entre los dos nodos se interpola de forma lineal.

Durante el funcionamiento puede conmutarse entre varias tablas a través de un bloque multiplexor.

Carga y evaluación de tablas

Tirón =

Posición nominal

Consignavelocidad

Aceleración nominal G_S

T70_

XX

_007

26∆a

∆t t

amax

vmax

∆a∆t

Desacoplamiento

Acoplamiento

Posición maestro

Posición maestro

Velocidad

Posición esclavo

Longitudacopla-miento

Veloci-dad

maestro

G_S

T70_

XX

_007

27

Carga indiv. mediante conex. bloque

Evaluación de tablas

Sincronismo por tablaCarga de bloque de datos S7/PC

Velo

c./p

osic

.E

SC

LAV

O

Veloc./posic.MAESTRO G

_ST7

0_X

X_0

0728


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Módulo tecnológico FM 458-1 DP

El módulo tecnológico FM 458-1 añade a un S7-400 funciones de cálculo rápido y preciso y de regulación.

FM 458-1 DP dispone, con la librería de bloques, de todas las funciones mecatrónicas necesarias para solucionar tareas de control, regulación, control de movimiento y tecnológicas.

Los intervalos de muestreo equidistantes a partir de 100 μs permiten tareas dinámicas de regulación, p. ej. para el aumen-to de la precisión o el incremento del ciclo de la máquina.

Con la versión de firmware V2, FM 458-1 DP ofrece aún más prestaciones por el mismo precio.

Con un dongle (mochila) resulta posible proteger bloques tecnológicos creados por el mismo usuario.

Posibles campos de aplica-ción son, p. ej., el funciona-miento sincronizado en posición y velocidad de ejes lineales y giratorios, la sincro-nización y desincronización con otros ejes, regulaciones de bobinado e hidráulicas.

Comunicación

La comunicación con estaciones tiene lugar preferentemente a través de la interfaz PROFIBUS DP existente en el FM 458-1 DP. Ésta ofrece las siguientes propiedades:

• Equidistante, es decir, el ciclo de PROFIBUS DP siempre es igual de largo.

• Funcionamiento isócrono, es decir, la CPU, la periferia y el programa de usuario están sincronizados con el ciclo de PROFIBUS.

• Comunicación directa, es decir, los esclavos configurados pueden intercambiar directamente datos entre ellos sin labores de configuración en el FM 458-1 DP.

• Capacidad de routing, es decir, se accede a todos los nodos de bus a través de una interfaz, p. ej. MPI o PROFIBUS DP y también, opcionalmente, Industrial Ethernet.

A través de la conexión muy rápida SIMOLINK por cable de fibra óptica se pueden conectar aprox. 100 variadores de la serie SIMOVERT Masterdrives o SIMOREG por anillo.

Ventajas

■ Alta velocidad de procesamiento, gran potencia de cálculo, elevada precisión en el posicionamiento y gran número de ejes

■ Exigente tecnología de regulación con corto tiempo de ciclo (100 µs)

■ Control de movimiento muy dinámico■ Universal para todas las aplicaciones tecnológicas en

la construcción de máquinas e instalaciones■ Extensa librería de bloques■ Máxima flexibilidad para cumplir requisitos específicos■ Configuración libre y gráfica con recursos de

SIMATIC STEP 7 y CFC, opcionalmente SFC y progra-mas en C

Cálculo y regulación con FM 458

Tarea Propiedad

Contaje/medición Óptimo para las más diversas tareas de contaje y medición con encóders incrementales o absolutos hasta un máx. de 2,5 MHz

Control por levas 16 salidas digitales para pistas de levas (levas de carrera o tiempo). Para cada pista puede ajustarse por separado una anticipación o retraso Anticipación dinámica, histéresis dinámica

Regulación Las estructuras y los tipos de regulador se pueden programar flexiblemente, p. ej. regulación de referencia fija, esclavo, en cascada, de relación y mixta, regulación continua y paralela, regulación de presión, nivel y temperatura, regulación hidráulica, regulación de accionamiento

Control de movimiento Posicionamiento en lazo abierto/cerrado de aplicaciones multieje y monoeje vía PROFIBUS DP o SIMOLINK


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Hardware escalable para diversas aplicaciones

FM 458-1 DP posee un diseño modular y se compone de un módulo básico y dos módulos distintos de ampliación que se pueden combinar. Esto permite emplear en cada caso sólo los componentes que realmente se necesitan para la aplicación. Por S7-400 pueden integrarse varias combinaciones de módu-los FM 458-1 DP. El número máximo sólo está limitado por la potencia de la fuente de alimentación empleada.

Módulo básico FM 458-1 DP con dos módulos de ampliación

Gama de módulos FM 458

Módulo básico FM 458-1 DP

Módulo periférico EXM 438-1

Módulos de comunicación EXM 448

Procesador RISC de coma flotante de 64 bits para una potencia de cálculo extrema■ Tiempos de ciclo equidistantes a partir de

100 µs■ Cálculo rápido de consignas, p. ej. para

accionamientos, ejes eléctricos con maestro flotante y ejes virtuales

■ Coordinación rápida y cíclica de movimien-tos no lineales

■ 8 entradas digitales, con capacidad de interrupción

Módulo de ampliación para medida de velocidad y posición absoluta muy rápidas y sincronizables así como entradas/salidas digitales y analógicas.

Módulos de ampliación para una rápida comunicación: ■ EXM 448:

- PROFIBUS DP o SIMOLINK- slot libre para un submódulo opcional

MASTERDRIVES■ EXM 448-2:

- hasta 2 interfaces SIMOLINK con funcio-nalidad completa (maestro, esclavo, dispatcher, etc.)

- para el acoplamiento, sincronizado con el intervalo de muestreo, de varios módulos tecnológicos FM 458-1 DP


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Conexión de los accionamientos

Las interfaces serie y analógicas intercambiables permiten conectar los más distintos tipos de ejes:• Interfaz PROFIBUS DP integrada, isócrona y con capacidad

equidistante, ideal para aplicaciones de control de movi-miento descentralizadas

• Anillo de fibra óptica rápido SIMOLINK, p. ej. para la conexión de variadores SIMOVERT MASTERDRIVES

• Interfaces analógicas para la conexión de accionamientos sin interfaces PROFIBUS o SIMOLINK

La utilización del FM 458-1 DP suele comenzar para aplicacio-nes a partir de 6 ejes. Para aplicaciones multieje se especifican hasta 127 accionamientos vía PROFIBUS DP y hasta 200 escla-vos vía SIMOLINK. En muchos casos, basta con utilizar un úni-co FM 458-1 DP.

Conexión a través de interfaces serieLos accionamientos se conectan al FM 458-1 DP a través de un sistema de bus digital. La transmisión de datos la ejecuta o bien el PROFIBUS isócrono o bien el rápido anillo de fibra óptica SIMOLINK (en caso de MASTERDRIVES).

En MASTERDRIVES MC, el regulador de posición se utiliza con lectura de posición a fin de determinar una consigna de velocidad.

FM 458-1 DP entrega además un valor para control anticipativo con el fin de conseguir una mayor dinámica y estabilidad.

En combinación con SIMODRIVE y SINAMICS, se puede utilizar la interfaz DSC estandarizada. Con configuraciones SINAMICS es posible calcular 60 accionamientos en 4 ms.

Con un tiempo de ciclo del regulador de posición de 1 ms es posible usar 12 SINAMICS S120, una ventaja considerable en aplicaciones de alta velocidad de producción y gran precisión.

Estructura de regulación de un control de eje FM 458-1 DP para MASTERDRIVES MC

Conexión a través de interfaces analógicasLos accionamientos sin conexión SIMOLINK o PROFIBUS DP pueden conectarse a través de interfaces analógicas. En estos casos, FM 458-1 DP, aparte de crear la consigna, también ejer-ce de regulador de posición para accionamientos.

Las consignas de velocidad se conducen a los accionamientos. Los valores reales de velocidad y de posición se leen en el FM 458-1 DP con un bloque.

Estructura de regulación de un control de eje FM 458-1 DP para otros accionamientos

MT

Medida de velocidad/posición

n

n*

Generación de consigna Consigna

de posición

Regulador de posición

Consigna de velocidad

Regulador de velocidad

Maesto virtual

Eje 1

Eje 2

Eje n

Pos*

Pos

M*

FM 458-1 DP

MASTERDRIVES MC

MASTERDRIVES MC

SIMOLINK

G_S

T70_

XX

_000

09

MT

Generación de consignaMaesto virtual

Eje 1

Eje n

Medida de posiciónNAVCM

n* n*

n

Interfaz analógica, serie



Precontrol de velocidad

Posición real



Consigna de velocidad

Medida de velocidad

Pos*

Pos

M*

Accionamiento n

Accionamiento

FM 458-1 DP

G_S

T70_

XX

_000

20


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Tarjeta tecnológica T400

La tarjeta tecnológica T400, configurable gráficamente, per-mite añadir a los accionamientos, de forma económica, fun-ciones de regulación, control y posicionamiento sofisticadas. El potente procesador RISC de 32 bits permite tiempos de muestreo equidistantes desde 100 µs, para elevar la precisión de los movimientos o acortar el ciclo de máquina.

La SRT400 es una caja portatarjetas compacta, comparable a la caja electrónica de los SIMOVERT MASTERDRIVES, y sirve para controlar entre dos y cuatro accionamientos.

En una SRT400 es posible enchufar o dos tarjetas tecnológicas T400 ó una tarjeta T400 y una tarjeta de comunicación de la gama MASTERDRIVES. Esta solución permite ampliar de forma económica el repertorio funcional o modernizar instalaciones existentes.

T400 dispone de un sistema periférico integrado digital y analógico, interfaces serie y permite la conexión de encóders (incrementales o absolutos).

Configuración de la T400

Dependiendo de la aplicación de la T400 existen varias formas de configuración:

1) El control se realiza en un sistema de automatización de mayor jerarquía conectado a la T400 vía PROFIBUS.

Durante la puesta en marcha deben ajustarse aún algunos parámetros de forma específica para la aplicación. Para ello se ofrecen diferentes auxiliares, del simple panel de operador hasta software para PC (Drive ES); STEP 7 y CFC no se necesitan para ello.

Una vez finalizada la parametrización, los diferentes ajustes pueden copiarse en otras instalaciones.

2) Es posible realizar modificaciones más complejas específicas de la aplicación con STEP 7 y CFC.

Aplicación

En la caja electrónica de variadores trifásicos SIMOVERT MASTERDRIVES 6SE70

En la caja electrónica de variadores de corriente continua SIMOREG DC-Master 6RA70

Solución independiente en la caja electrónica SRT400, para otros accionamientos

Configuración

Aplicación de la T400 Configuración libre Configuración estándar en la tarjeta

Configuración estándaren código fuente

Configuración libre STEP 7, CFC y D7-SYS necesarios

Bobinadora El código ejecutable asociado ya está cargado en la T400, con lo que esta tarjeta puede utilizarse inmediatamente. 1)

El código fuente correspondiente está disponible en CD-ROM. 2)

Sincronismo angular

Regulación de cizalla

Ventajas

■ Alta velocidad de procesamiento, gran potencia de cálculo, elevada precisión en el posicionamiento y gran número de ejes

■ Exigente tecnología de regulación con corto tiempo de ciclo (100 µs)

■ Control de movimiento muy dinámico

■ Universal para todas las aplicaciones tecnológicas en la construcción de máquinas e instalaciones

■ Extensa librería de bloques

■ Máxima flexibilidad para cumplir requisitos específicos

■ Configuración libre y gráfica con recursos de SIMATIC STEP 7 y CFC, opcionalmente SFC y programas en C


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En numerosas plantas e instalaciones de producción es nece-sario cortar en partes material en banda que se mueve de forma continua. Con frecuencia tales elementos deberán cortarse a una longitud exactamente especificada. En materiales impre-sos los cortes deberán coincidir en marcas al efecto situadas sobre el mismo. Dependiendo de la naturaleza del material y del método de corte se utilizan cizallas de tambor (cizallas giratorias), cizallas voladoras o sierras voladoras.

Aplicaciones típicas son:• Cortes de planchas metálicas y pliegos de papel• Obtención de cortes lisos al comienzo y al final de una

banda• Corte de tubos y perfiles en la industria de transformados

metálicos y plásticos• Serrado al vuelo en fabricación de tableros de aglomerado• Troquelado de agujeros sincronizado con marcas

El corte preciso de un material en rápido movimiento requiere coordinar exactamente la herramienta cortadora y el movi-miento del material. El control de las secuencias de movimientos presupone un sistema de regulación de alta respuesta dinámica, particularmente si se exige calidad de corte uniforme incluso si varían las velocidades del material y se especifican diferen-tes formatos de corte.


Modos de operación y funcionesEstán disponibles los modos de operación y funciones siguientes:• Corte continuo• Programa de corte (número de cortes)• Corte de prueba (una plancha)• Corte único (corte separador)• Corte de final de banda• Referenciado• JOG• Ir a posición inicial• Ir a posición de cambio de cuchilla• Adaptación automática de las secuencias de movimiento

a la velocidad actual del material• Posibilidad de cambiar formatos de un corte a otro• Sincronización respecto a marcas en el material• Selección del perfil de velocidad ideal para la precisión de

corte y el dimensionamiento del motor• Incremento de velocidad al cortar• Característica para especificar de forma individual la veloci-

dad durante la operación de corte• Regulador de formato para optimizar la precisión de corte• Aplicación aditiva de pares de corte• Compensación de rozamiento y momentos de inercia

función de la posición• Adaptación de la ganancia del regulador en función de la

dinámica• Monitorización de fallos

Cizalla voladora

Cizalla de tambor

Sierra voladora G_S

T70_

XX

_007

29

T400CBP


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Bobinadora

En construcción de maquinaria los accionamientos eléctricos se aplican con gran frecuencia para operaciones de bobinado y desbobinado. Utilizando tecnología eléctrica de regulación es posible materializar por software bobinadoras de alto ren-dimiento. Hasta ahora se necesitaba mucho trabajo para crear el programa. Sin embargo, con configuraciones estándar pre-programadas este trabajo se reduce al mínimo.

Con el SPW420 pueden materializarse bobinadoras o desbobi-nadoras precisas y de alto rendimiento para las aplicaciones siguientes:• Líneas de producción de film• Máquinas textiles• Máquinas de artes gráficas• Instalaciones revestidoras• Máquinas de tratamiento de papel• Bobinadoras en trefiladoras• Bobinadoras en transformaciones metálicas

Bobinadora

FuncionesDependiendo del material se trabaja con el método de bobina-ción y medida adecuado, estando disponibles las funciones siguientes:• Regulación indirecta de tiro• Regulación directa de tiro

- Regulador de velocidad de giro paralelo (el regulador actúa sobre el par motor)

- Corrección de la velocidad de giro (el regulador de tensión actúa sobre la consigna de velocidad de giro)

- Regulación de v constante• Adaptación, en función del diámetro, de la ganancia de

regulador de tiro y de regulador de velocidad de giro, para que la regulación sea más estable y no fluctúe durante todo el proceso de bobinado.

• Control de dureza de bobinado mediante característica poligonal parametrizable en función del diámetro, para mejorar la calidad de bobinado

• Control anticipativo inclusive:- Compensación de rozamiento función de la velocidad

parametrizable vía característica poligonal- Control anticipativo de aceleración en función del diáme-

tro así como del ancho de la banda, el escalón de reducción y la densidad del material

- Control anticipativo de tiro en función del diámetro y la consigna de tiro para minimizar los tiempos de reacción

• Cálculo de diámetro con función de control, seleccionable con o sin señales de velocidad, "Definir diámetro" y "Mantener diámetro"

• Cálculo de longitudes de banda• Conmutación entre escalones de reducción vía comando• Bloques de función software libremente interconectables,

novedad, para requisitos personalizados• Cableado prácticamente sin límites entre datos de proceso

y funciones utilizando técnica Bico

Modos de operaciónEstán disponibles los modos de operación siguientes:• Apto para bobinadores con/sin cambio de bobina al vuelo

con mecanismo de cruz giratoria• Manejo local, p. ej. modo en JOG, posicionamiento y

marcha lenta• Parada sin rebases transitorios utilizando característica de

frenado en caso de parada rápida

Para medir variables es posible utilizar:• Cápsula dinamométrica de tiro o rodillo bailarín• Dos encóders para medir la velocidad del motor y la veloci-

dad de banda

Acc

iona

-m

ient

o

T 40

0

G_S

T70_

XX

_007

30


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Sincronismo angular

El sincronismo angular es una de las tareas de posicionamien-to más sofisticadas en aplicaciones multieje. Ejemplos típicos de aplicación:• Sustitución de ejes mecánicos, entre otros, en mecanismos

de pórtico, máquinas de carga y descarga en altos hornos y telares.

• Sustitución de engranajes con relaciones de transmisión fijas o variables, p. ej. engranajes variables, aplicados en el punto de transición entre cintas de transporte o en el punto de transición de una sección de la máquina a otra, como en máquinas de embalaje, encoladoras de lomos de libros.

• Sincronismo angular preciso, aplicado también cuando in-tervienen dos secciones de una máquina, p. ej. al perchar o cardar telas. Aplicable también para imprimir o doblar bolsas, material redondo, etc.

Regulación de sincronismo angular

FuncionesLa configuración estándar preprogramada Regulación de sincronismo angular ofrece las funciones siguientes:• Sincronismo angular con relación de transmisión variable

en gran rango• Ajuste de ángulo de decalaje entre los accionamientos en

función de marcas de impulsos aproximadas y finas para la medida del ángulo (sincronización)

• Las señales de sincronización pueden proceder de detec-tores de proximidad o de encóders (impulso cero)

• Ángulo especificado variable mediante consigna• Bloqueo antirretorno• Protección contra sobrevelocidad y bloqueo• Marcha a impulsos (JOG):

Para ambos sentidos de giro pueden especificarse ángulos de decalaje diferentes (conmutación automática al cambiar el sentido de giro). Al sincronizar, esto es necesario cuando las posiciones de conmutación de la marca de impulso fino en caso de giro horario y antihorario del accionamiento (o del órgano de la máquina respecto al que hay que sincroni-zar) son diferentes y deben compensarse. Otro ejemplo es una pista de grúa en la cual la marca de impulso fino no es puntual sino superficie.

• Adaptación del regulador angular de acuerdo a la relación de transmisión

• Especificación de consigna (de velocidad) posible también mediante emisor de impulsos, p. ej. cuando no está dispo-nible señal de consigna de velocidad vía borne o puerto.

Acc

iona

-m

ient

oAcc

iona

-m

ient

o

Maestro Esclavo

Dd

i = 5 i = 2

T 40

0

G_S

T70_

XX

_007

31


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Sistema de regulación SIMATIC TDC

SIMATIC TDC: regulación y control sin límites

SIMATIC TDC es un sistema de automatización multiprocesador que se aplica para procesos, equipos eléctricos y accionamien-tos, en especial en grandes plantas.

SIMATIC TDC resuelve sobre una única plataforma incluso las tareas de accionamiento, control y tecnológicas más comple-jas que incluyen las más altas especificaciones funcionales y los menores tiempos de ciclo, con lo que complementa de forma ideal a SIMATIC S7 en la gama alta. Se trata de un sistema de automatización para funciones tecnológicas y de control de accionamientos integrado en SIMATIC que se configura y pro-grama usando las probadas herramientas de SIMATIC, con lo que forma parte de Totally Integrated Automation.

La aplicación de SIMATIC TDC se simplifica además por el uso consecuente de estándares, p. ej., en comunicación y HMI:• PROFIBUS DP e Industrial Ethernet• SIMATIC WinCC y paneles de operador SIMATIC

SIMATIC TDC consta de uno o varios bastidores en los que se enchufan los módulos requeridos. El modo multiprocesador permite expandir prácticamente sin límites las prestaciones.

SIMATIC TDC: regulación y control sin límites

Automatización para grandes instalaciones y plantas

Los usuarios de SIMATIC TDC son tanto los constructores de instalaciones como las ingenierías que desarrollan soluciones de automatización para operadores de plantas.

SIMATIC TDC sirve p. ej.• para regular accionamientos (par, velocidad de giro, posición,

ángulo/diferencia de ángulo, velocidad lineal) particular-mente cuando es necesario coordinar varios accionamien-tos o si existen relaciones complejas entre los mismos

• para regular varias o diferentes magnitudes físicas (p. ej. tracción, presión)

• para calcular gran cantidad de magnitudes de pro-ceso/planta (p. ej. temperatura)

Aquí, SIMATIC TDC permite breves tiempos de cálculo (100 µs), ofrece reservas funcionales y se caracteriza por una gran flexibilidad.

Ejemplos de aplicación

Ejemplos de aplicación de SIMATIC TDC son, entre otros:• Metalurgia y transformaciones metálicas:

trefiladores, máquinas estiradoras, plegadoras y canteado-ras, prensas, máquinas de colada continua, trenes de laminación, compresoras, cizallas, bobinadoras.

• Instalaciones de transmisión por corriente continua a alta tensión para transporte de energía a grandes distancias, p. ej. también cables marinos.

• Compensadores de potencia reactiva para estabilizar el transporte de energía, p. ej. unidades de condensadores, baterías de condensadores.

A destacar

■ Configuración modular con hardware escalable■ Tiempos de muestreo desde 100 µs para tareas de

regulación ultrarrápidas■ Máximo rendimiento gracias a la arquitectura de

64 bits de las CPU■ Modo multiprocesador sincronizado con hasta

20 CPU por bastidor■ Excelente comunicación entre varias CPU gracias al

sistema de bus VME■ Acoplamiento sincronizado de hasta 44 bastidores■ Configuración gráfica utilizando las Herramientas

de Ingeniería CFC (Continuous Function Chart) y SFC (Sequential Function Chart) de la gama STEP 7

■ Bloques propios escritos en C

Ventajas

■ Incremento de productividad y competitividad gracias a máxima potencia de cálculo

■ Disminución de los costes de adquisición al reducir la variedad de componentes y simplificar el stock de repuestos

■ Reducción de los costes de ingeniería al utilizar herramientas estándar muy extendidas y reutili-zando software existente

■ Aprovechamiento de estándares a nivel mundial


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Sistema modular

SIMATIC TDC es un sistema modular multiprocesador que se compone de uno o varios bastidores. Los bastidores se equipan con módulos centrales (CPU), módulos periféricos y módulos de comunicación.

Componentes de TDC

Bastidor UR5213 El bastidor de 19", apantallado para máxima CEM, UR5213 permite una configuración escalable del hardware con grandes reservas de prestaciones. Sirve para fijación a pared o en armario e incluye una fuente de ali-mentación integrada con refrigeración activa así como funciones de monitorización internas.Para aumentar el rendimiento, pueden enchufarse hasta 20 CPU y conectarse entre sí hasta 44 bastidores.

Módulo central CPU551 La CPU551 es idónea para tareas de regulación y control con altos requisitos de potencia y cálculo.Esta CPU garantiza una ejecución estrictamente cíclica con intervalos de muestreo ajustables.

Módulo de E/S SM500 El módulo de E/S SM500 ofrece varias opciones para conectar sistemas periféricos digitales y analógicos. Además, es posible conectar encó-ders incrementales y absolutos.

Módulos de comunicación CP50M1, CP51M1

Los módulos de comunicación CP50M1, CP51M1 sirven para estable-cer una comunicación de alto rendimiento para■ Puesta en marcha■ Conducción del proceso■ Manejo y visualización

Dominan los potentes protocolos■ MPI■ PROFIBUS DP■ Fast Ethernet con TCP/IP y/o UDP

Global Data Memory GDM A través de una Global Data Memory (GDM) es posible intercomunicar varios bastidores equipados con CP52x0 para aumentar prácticamente sin límites la potencia de cálculo. Es posible interconectar hasta 44 bastidores vía fibra óptica y con memoria compartida.Junto a la comunicación entre varios bastidores GDM permite también funciones de sincronización (tiempo de muestreo, hora) y funciones de alarma. El tiempo de actualización es < 1 ms.

Interacoplador de bastidores CP53M0

El interacoplador de bastidores CP53M0 ofrece lo siguiente: ■ Acoplamiento de un sistema SIMATIC TDC a un sistema SIMADYN D■ Acoplamiento de un sistema SIMATIC TDC a otros dos bastidores

SIMATIC TDC■ Memoria específica para el intercambio de datos entre los módulos

de CPU en el bastidor


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Aplicaciones de referencia48

Aplicaciones de referencia

Mepac Produktions GmbH, fabricante de máquinas envasadoras, Alemania

RequisitosMepac Produktions GmbH pla-neaba reanudar la producción de máquinas formadoras-llenadoras-selladoras servoac-cionadas. Para ello, la empresa apostó por los productos coor-dinados para control y accio-namiento de Siemens. Un autómata programable con funciones tecnológicas inte-gradas y una plantilla de apli-caciones a la medida fueron

algunos de los aspectos que ayudaron a la empresa, con sede en Hesse, a tomar la decisión. Además, Mepac se beneficia de una alta seguridad de inversión y de futuro, gracias a la dispo-nibilidad a largo plazo y a nivel mundial de los componentes de Siemens.

SoluciónPronto se encontró la solución perfecta para estos requisitos: la CPU tecnológica SIMATIC S7-315T-2 DP. Este producto aúna la funcionalidad de PLC clásica con una amplia serie de funcio-nes de control de movimiento y tecnológicas, todo ello en el reconocido formato de la gama de productos SIMATIC. Ade-más, la configuración, programación, diagnóstico y manteni-miento se realizan del mismo modo que en un PLC SIMATIC convencional. El paquete opcional S7-Technology de STEP 7 incluye una librería con bloques de función conformes con PLCopen para programar y configurar las tareas de control de movimiento, así como los componentes de software para la conexión y puesta en marcha de accionamientos.

VentajasLa CPU tecnológica SIMATIC S7-315T-2 DP satisface plenamente a Mepac como sistema de automatización orientado al futuro para sus máquinas servoaccionadas de envasado: El eco obte-nido en ferias y las reacciones de los primeros usuarios son totalmente positivos; las máquinas funcionan de manera rápi-da, armoniosa y fiable incluso en las duras condiciones de la práctica. Por ello, Mepac ha decidido convertir el nuevo sistema de control y accionamiento en su estándar definitivo para todas las máquinas servoaccionadas.

Alukon, fabricante de perfi-les para persianas y puertas enrollables, Alemania

Requisitos Para poder cubrir en el futuro la creciente demanda de una manera segura y con la máxima flexibilidad, Alukon planificó remodelar el sistema de control de sus plantas de fabricación de lamas de persianas. Alukon quería que la configuración y conversión de sus plantas se realizaran de forma más có-moda y sencilla, teniendo reunidos todos los procesos en un sólo controlador. En pocas palabras: que todas las tecnolo-gías implicadas en el proceso de fabricación continuo pudie-ran automatizarse, manejarse y monitorizarse con un sólo controlador. Para no incurrir en costes excesivos, la empresa optó por modernizar las instalaciones ya existentes, en lugar de realizar una nueva instalación.

SoluciónLa CPU tecnológica, en combinación con accionamientos SINAMICS, reúne las tareas de PLC, tecnológicas y de control de movimiento en un sólo dispositivo. Los bloques tecnológi-cos conformes con PLCopen integrados en el paquete opcional S7-Technology de STEP 7 permiten llevar a cabo las tareas de control de movimiento de manera sencilla y homogénea. La integración de lógica y control de movimiento en un sólo dis-positivo hace innecesarios los módulos de función externos.

VentajasAhora, con los nuevos productos de automatización, las líneas trabajan de manera más productiva y de nuevo con la fiabilidad de siempre: con esto, el fabricante de persianas está prepara-do de forma óptima para hacer frente a los desafíos del futuro. Al mismo tiempo, el consumo de energía se ha reducido en un 40 por ciento. Al concentrarse todas las tareas en un sólo con-trolador, no sólo se ha aumentado la comodidad de manejo, sino que se ha podido eliminar un segundo armario eléctrico, además de hardware, complejas tareas de adaptación y espa-cio físico.


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49

Konrad Sondermaschien-bau, constructor de maquinaria, Alemania

RequisitosEntre los clientes de Konrad Sondermaschinenbau hay firmas líderes en todo el mundo, de los más diferen-tes sectores. Los diseños de la empresa sirven sobre todo para la fabricación de pro-ductos finales que deben coserse de alguna manera. Ejemplo más reciente: una instalación automatizada

para coser filtros en forma de bolsa cónica para sistemas de climatización de edificios. Los requisitos de la empresa orde-nante sueca Camfil Farr estaban claramente definidos: la más alta fiabilidad y productividad.

Solución El corazón de la automatización de la instalación industrial y el controlador de seis servoejes es una CPU tecnológica 315T-2 DP de la familia SIMATIC S7-300. Ésta soporta, además de la mera funcionalidad de PLC, múltiples funciones tecnoló-gicas y de control de movimiento, y todo ello en un equipo compacto. Conectados a través de PROFIBUS isócrono y con comunicación equidistante: tres módulos de doble eje de la familia de accionamientos SINAMICS y servomotores trifásicos de tipo 1FK7.

VentajasLa solución de Konrad es la primera en su género a nivel mundial: La CPU tecnológica posibilita movimientos rápidos y armónicos, pues están coordinados electrónicamente, y reduce notablemente la cantidad de módulos hardware adicionales, así como el número de interfaces. El sistema, entretanto pa-tentado, trabaja aproximadamente el doble de rápido que las soluciones conocidas y satisface sobradamente el rendimien-to requerido.

Danfoss A/S, fabricante de componentes para frío y aire acondicionado, Dinamarca

Requisitos Danfoss A/S, un fabricante lí-der mundial de compresores y componentes para la in-dustria de frío y aire acondi-cionado, compra su equipa-miento de producción al Bre-mer Werk für Montagesyste-me (bwm). La empresa danesa solicitó a bwm la realización de varias células para el premontaje y el mon-taje final de válvulas de expansión termostáticas. Se deman-daba la más alta precisión de soldadura con láser en trayecto-ria circular y diferentes variedades lineales de control de mo-vimiento exacto, y todo ello debía ser muy económico.

Solución Para cumplir los requisitos más complejos de control de movi-miento se implementó expresamente una solución basada en la CPU 317T-2 DP con conectividad a PROFIBUS. Esta CPU inte-gra, además de las funciones habituales de control lógico, las correspondientes para tareas de control de movimiento y tec-nológicas. La funcionalidad ampliada la proporciona el paque-te opcional SIMATIC S7-Technology, una extensa librería de bloques de función conformes con PLCopen desarrollada expresamente para control de movimiento.

VentajasEl sistema de montaje convence a Danfoss A/S en cuanto a rendimiento y calidad. Para la configuración y programación de la sección de control y accionamiento de la CPU tecnológica, los usuarios no tienen que aprender ningún lenguaje especial de control de movimiento. Además, la tecnología de PLC utili-zada ofrece múltiples posibilidades de diagnóstico, que se han ampliado con el paquete opcional S7-Technology. Esto acorta los procesos de puesta en marcha y optimización y aumenta la disponibilidad.



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50

Dynacast, fabricante de máquinas para fundición inyectada, Alemania

Requisitos Como líder tecnológico para la fundición inyectada de metales, Dynacast Deutsch-land está presente en este sector con soluciones de pri-mera línea. La empresa tenía previsto innovar a fondo el sistema de automatización para sus máquinas servo-hidráulicas KH2 SIS. Para la nueva solución debían utili-

zarse exclusivamente componentes estándar que estuvieran disponibles en cualquier lugar del mundo en todo momento y que pudieran configurarse de forma sencilla y homogénea sin necesidad de conocimientos especiales de software.

Solución El núcleo de la nueva solución de automatización es un PLC estándar SIMATIC S7-400 con el módulo de función altamente dinámico FM 458-1 DP para la regulación de ejes hidráulicos (y electrónicos). Esta combinación permite controlar hasta cinco ejes hidráulicos muy rápidamente y con precisión de repetición. También se utilizan módulos de ampliación EXM 438-1 adaptados al efecto para encóder incremental y SSI, así como entradas y salidas analógicas y digitales.

VentajasComo se solicitó, la nueva solución se basa en componentes estándar de automatización. Con tiempos de reacción < 0,5 ms es más del doble de rápida que el sistema multiprocesador utilizado anteriormente. Gracias a la configuración y progra-mación homogénea con el Administrador SIMATIC, los costes de ingeniería se redujeron prácticamente a la mitad. La herra-mienta de configuración gráfica utilizada, Continuous Func-tion Chart (CFC), está estructurada de forma clara y es fácil-mente legible pese a su mayor funcionalidad, y de esta forma también resulta perfecta para no especialistas.

MMK Magnitogorsk Iron & Steel Works, siderúrgica, Rusia

RequisitosMMK Magnitogorsk Iron & Steel Works, uno de los prin-cipales productores de acero de Rusia, tenía previsto un nuevo tren de laminación en frío para la fabricación de acero de alta calidad. La em-presa esperaba obtener un alto grado de productividad con la nueva instalación. Con una capacidad anual de 800 000 toneladas, debía satisfacerse una demanda en conti-nuo crecimiento, tanto nacional como internacionalmente. Naturalmente, al mismo tiempo, toda banda de acero lamina-da en frío salida de la instalación debía satisfacer los más altos requisitos de calidad.

SoluciónLa instalación debe su extraordinario rendimiento, entre otras cosas, al uso de potentes sistemas de regulación de la familia SIMATIC. De esta forma, el sistema de regulación SIMATIC TDC asume, además de tareas de automatización, tareas de accio-namiento, así como el control superior de todo el tren de lami-nación. Las tareas subordinadas se regulan mediante contro-ladores SIMATIC S7. La memoria Global Data Memory (GDM) integrada en SIMATIC TDC permite el intercambio rápido de datos entre todos los componentes conectados, y con ello constituye la base para una automatización síncrona sin inci-dencias. Por otra parte, ésta es absolutamente imprescindible para garantizar la producción masiva con la calidad requerida.

Ventajas La nueva instalación convenció a MMK Magnitogorsk desde el principio. El rendimiento garantizado contractualmente fue sobradamente satisfecho. Lo mismo puede decirse respecto a la calidad de las bandas de acero producidas en cuanto a espe-sor y longitud. La primera bobina de acero que salió de fábrica tenía ya una calidad tan extraordinaria que pudo ponerse di-rectamente a la venta. SIMATIC TDC proporciona una gestión central de datos, así como una adquisición y clasificación de datos de alta resolución. De esta forma, el ordenante tiene el mejor equipamiento para reaccionar de forma rápida y flexible a los futuros requisitos del mercado. Además, las potentes funcionalidades de diagnóstico permiten un claro aumento de la disponibilidad de la instalación, y con ello, de la productividad.



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Tablas comparativas 51

Tablas comparativasControl por levas

Propiedad FM 3

52

FM 4

52

FM 3

52

-5

CPU

31

5T

CPU

31

7T

T40

0

FM 4

58

EXM

43

8

Referencia base 6ES7 352-1A. 6ES7 452-1A. 6ES7 352-5A. 6ES7 315-6TG. 6ES7 317-6TJ. 6DD1 606- 6DD1 607-

Características

Nº de canales sensores

1 1 1 8 32 1 EXM 438: 2 x 12; PROFIBUS DP: 127SIMOLINK: 2 x 200

Eje lineal/giratorio

● ● ▲ ● ● ● ●

Funciones de levas

Número pistas de levas

32 32 ▲ 8 16 ▼ ▼

Levas de carrera/tiempo

128 128 ▲ 8 16 ▼ ▼

Levas de frenado 1 1 ▼ ▼

Levas de contaje 3 3 ▲ ▼ ▼

Compens. din. tiempo muerto

● ● ▲ ● ● ▼ ▼

Sistema de conexión/periferia integrada

Encóder incre-mental, señal diferencial de 5 V

● ● ● Vía IM174, ADI4 Vía IM174, ADI4 ● 8 (incl. encóders de 15 V)

Encóders incre-mentales, señal de 15/24 V

● ● Más de 3 ED ADI4 ADI4 ● 8 (incl. encóders de 5 V)

Encóder SSI ● ● ● Vía IM174, ADI4 Vía IM174, ADI4 ● 4

Vigilancia de encóders

● ● ● ● ● ● ●

Entradas digitales (24 V)

4 11 12 4 4 8 + 4 bidireccional

16 (200 µs); 8 (20 µs)

Funciones entradas digitales

1 entrada habilitación

8 entradas habilitación

Programable Congelación Congelación ▼ ▼

Habilitación de freno, medición de longitudes, PRESET de valor real al vuelo, interruptor de referencia

Salidas digitales (24 V)

13 16 8 (de tipo p y de tipo m)

8 8 2 + 4 bidireccional

8

Entorno de sistema

Aplicación centralizada

S7-300 S7-400 S7-300,independiente

S7-300 S7-300 SRT 400 S7-400

Aplicación descentralizada

ET 200M ET 200M MASTERDRIVES, DC-Master

Control basado en PC

● ●

Software de configuración

Paquete de configuración inc. en suministro



S7-Technology 1)

S7-Technology 1)

D7-SYS1) D7-SYS1)

Sustitución módulo sin PG/PC

● ● ● ● ● ●

1) Pedir por separado ● Disponible ▲ Programable ▼ Configurable


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Tablas comparativas52

Contaje/medición

2) Con High-Speed Digital Signal Board

Propiedad CPU

12

11

CC

PU 1

21

2C

CPU

12

14

C

CPU

31

xC

1 C

OU

NT

5

/24

V

FM 3

52

-5

FM 3

50

-1

FM 3

50

-2

FM 4

50

T40

0

FM 4

58

EXM

43

8

Referencia base 6ES7 21. 6ES7 31. 6ES7 138-4DE./4DA.

6ES7 352-5.

6ES7 350-1A.

6ES7 350-2A.

6ES7 450-1A.

6DD1 606- 6DD1 607-

Características

Nº de canales

(ZK = canal contaje, DK = canal dosificador)

CPU1211C: 31212C: 41214C: 6

CPU 312C: 2; 313C: 3; 314C: 4

1 1-12, según tipo de encó-der y aplica-ción

1 8 ZK o 2 DK o 4 ZK y 1 DK

2 2 8 por EXM

Frecuencia contaje en kHz, máx.

100, 200 2) CPU 312C: 10; 313C: 30; 314C: 60

24 V: 100; 5 V: 650

5 V: 1 000; 24 V: 200

5 V: 500; 24 V: 200

Encóders inc.: 10; detectores/ sensores sentido: 20

5 V: 500; 24 V: 200

5 V: 1 500; 15 V: 400

5 V: 2 500; 15 V: 1 000

Ancho máx.de contaje

64 bits 32 bits 32 bits 32 bits 32 bits 32 bits 32 bits 32 bits 32 bits

Sentido de contaje

Adelante/atrás

Adelante/atrás

Adelante/atrás

Adelante/atrás

Adelante/atrás

Adelante/atrás

Adelante/atrás

Adelante/atrás

Adelante/atrás

Evaluación4 flancos

● ● ● ● ● ● ● ● ●

Alimentaciónsensores

24 V 24 V 24 V, 5 V 24 V, 5 V Para sensores NAMUR

24 V, 5 V

Vigilanciasensores

En 1 COUNT 5 V

Con encóder increm. 5 V


Para sensores NAMUR


● ●

Funciones de contaje

Contaje único/sin fin

▲ ● ● ▲ ● ● ● ▼ ▼

Contaje periódico

● ● ▲ ● ● ● ▼ ▼

Medición de frecuencia

● ● ▲ ● ● ▼ ▼

Medida de velo-cidad de giro

● ▲ ● ● ▼ ▼

Medición del periodo

● ▲ ● ● ▼ ▼

Medición de longitud

▲ Vía función puerta

Vía funciónpuerta/congelación

▲ Vía funciónpuerta/congelación

Vía función puerta

Vía funciónpuerta/congelación

▼ ▼

Dosificación 1 etapa ▲ 1 etapa 4 etapas 1 etapa ▼ ▼

Puerta HW Arranque/Parada

Arranque/Parada

Arranque/Parada

Arranque/Parada

Arranque/Parada

Arranque/Parada

Puerta SW Arranque/Parada

Arranque/Parada

Arranque/Parada

Arranque/Parada

Arranque/Parada

Arranque/Parada

▼ ▼

Comparador función de sen-tido por canal de contaje

1 2 ▲ 2 1 2 ▼ ▼

Función de congelación

● ● ▲ ● ● por interrup-ción HW

por interrup-ción HW

Sincronización con señal cero

● ▲ ● ● ● ▼ ▼

Alarma de proceso

● ● ▲ ● ● ● ▼ ▼


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Propiedad CPU

12

11

CC

PU 1

21

2C

CPU

12

14

C

CPU

31

xC

1 C

OU

NT

5

/24

V

FM 3

52

-5

FM 3

50

-1

FM 3

50

-2

FM 4

50

T40

0

FM 4

58

EXM

43

8

Encóders compatibles/periferia integrada

Encóder incre-mental, señal diferencial de 5 V

Con Signal Board

1 COUNT 5 V

● ● ● ● ●

Encóders incre-mentales, señal de 15/24 V

● ● 1 COUNT 24 V

● ● ● ● 15 V HTL 15 V HTL

Sensores de sentido 24 V

● ● 1 COUNT 24 V

● ● ● ●

Detectores 24 V

● ● 1 COUNT 24 V

● ● ● ●

Sensor NAMUR ●

Encóder SSI ● ● ●

ED para puerta HW por E contaje

▲ ● 1 ED libre, función con-figurable

▲ 2 1 2

ED set valor de contaje por ent. contaje

▲ ● 1 ED libre, función con-figurable

▲ 1 1 1 ▼ hasta 6 ▼ hasta 8

SD por canal contaje

1 por comparador

1 (2,0 A) con 24 V; 2 (2,0 A) con 5 V

Hasta 8 (0,5 A)

2 (0,5 A) 1 por canal de contaje, 4 por canal dosificador

2 (0,5 A) ▼ ▼

Conectores Conector frontal estándar

Conector frontalestándar (40 polos)

TM-E Conector frontalestándar (40 polos)



Conector frontal estándar

Estándar Estándar

Entorno de sistema

Aplicación centralizada

S7-1200 S7-300 con CPU 31xC

S7-300 S7-300 S7-300 S7-300 SRT 400 S7-400


PN Basic Services

CPU 314C ET 200S a maestro S7 y maestro normalizado PROFIBUS

ET 200M a maestro S7 y maestro normalizado PROFIBUS

ET 200M a maestro S7

ET 200M a maestro S7

MASTER-DRIVES, DC-Master

Control basado en PC

● ● ● ●


Inc. en STEP 7 Basic

Inc. en STEP 7

Inc. en STEP 7

Paquete de config. inc. en suministro




D7-SYS1) D7-SYS1)

Tipos de acceso Vía progra-ma de usuario

Vía SFB Vía interfaz de datos de usuario

Vía FB o interfaz de datos de usuario




Vía FB Vía FB

Soporta isócrono

● ● Con SRT 400 y CBP 2 (sólo esclavo)

●

Enchufe y desenchufe en RUN

● Sólo con bus de fondo activo

Sólo con bus de fondo activo

●

Sustitución mó-dulo sin PG/PC

● ● ● ● ● ● ● ●

1) Pedir por separado ● Disponible ▲ Programable ▼ Configurable


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Regulación

Propiedad CPU

12

11

CC

PU 1

21

2C

CPU

12

14

C

PID

Co

ntr

ol

en S

TEP

7,

CFC

PID

Te

mp

.C

on

tro

l

CPU

31

3C

CPU

31

4C

Stan

dar

d

PID

Co

ntr

ol

Mo

du

lar

PID

Co

ntr

ol

FM 3

55

CFM

35

5S

FM 3

55

-2C

FM

35

5-2

S

FM 4

55

CFM

45

5S

T40

0

FM 4

58

EXM

43

8

Referencia base 6ES7 21.

6ES7 810-4. 6ES7 810-4. 6ES7 31.

6ES7 830-2. 1)

6ES7 860-2. 2)

6ES7830-1. 1) 6ES7860-1. 2)

6ES7 355-.

6ES7 355-2.

6ES7 455-.

6DD1 606-

6DD1 607-

Características

Nº de canales 16 Determinado por CPU y E/S

Determinado por CPU y E/S

4 4 16 Lim. por memoria y periferia conectada

Modo de respaldo ● ● ●

Auto-optimización del regulador durante la PeM con PG/PC

Est. regul. temp. o similar ● ● ● 1) 3) ● 1) 3) Con paquete configuración (PP)

Procesos regulados gen. ● Con PP Con PP

Auto-optimización del regulador en marcha

Est. regul. temp. o similar ● Con PID Self-Tuner 3)

● Con PID Self-Tuner 3)

Con PID Self-Tuner 3)



● Con PID Self-Tuner 3)Procesos regulados gen. ●

Funciones elementales de regulación

Algoritmo PID ● ● ● ● ● ● ● ● ● ▼

Salida regulador PID continuo

● ● ● ● ● ● FM 355C

FM 355-2C

FM 455C

Salida regulador a impulsos

● ● ● ● ● FM 355S

FM 355-2S

FM 455S

Salida PWM ● ● ● ● ● ●

Funciones complementarias

Emisor de consigna ● ● ● ● ● ▼

Característica estática no lineal

● ● ● ●

Split range ● ● ● ●

Realimentación de posición

● ● FM 355S

FM 355-2S

FM 455S

Rama de consigna

Limitador ● ● ● ● ● ● ▼

Limitación de velocidad de variación

● ●

Rama de valor real

Conversión de formato ● ● ● ● ● ● ▼

Normalización ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Filtrado ● ● ● ● ●

Extracción de raíz ● ● ● ●

Vigilancia de la velocidad de variación

● ●

Señalizador de límite ● ● ● ● ●

Sensores compatibles

Termopares ● 5) Tipo B, J, K, R, S

Tipo B, E, J, K, R, S

Tipo B, J, K, R, S

Termorresistencias ● 5) Pt100 Pt100 Pt100 Pt100

Tensión ● +/- 10 V 0 ... 10 V 0 ... 10 V 0 ... 10 V +/- 10 V +/- 10 V

Corriente ● 6) 0/4 ... 20 A

0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA

Periferia integrada

Entradas analógicas 2 4 4) 1 por canal re-gulador

1 por canal re-gulador


2 5 por EXM 438

1) Software de parametrización 2) Software Runtime (FB) 3) Pedir por separado 4) Según tipo de CPU 5) con Signal Modul 6) con Signal Board o Signal Modul


© Siemens AG 2010


Propiedad PID

Co

ntr

ol

en S

7-2

00

PID

Co

ntr

ol

en S

TEP

7,

CFC

PID

Te

mp

.C

on

tro

l

CPU

31

3C

CPU

31

4C

Stan

dar

d

PID

Co

ntr

ol

Mo

du

lar

PID

Co

ntr

ol

FM 3

55

CFM

35

5S

FM 3

55

-2C

FM

35

5-2

S

FM 4

55

CFM

45

5S

T40

0

FM 4

58

EXM

43

8

Entradas digitales ● 4) 16/24 4) 2 por canal re-gulador



8 + 4 bidirec-cional

16 por EXM 438

Salidas analógicas 2 4) 1 por canal re-gulador (sólo FM 355C)

1 por canal re-gulador (sólo FM 355-2C)

1 por canal re-gulador (sólo FM 455C)

2 8 por EXM 438

Salidas digitales ● 4) 16 4) 2 por canal re-gulador (sólo FM 355S)

2 por canal re-gulador (sólo FM 355-2S)

2 por canal re-gulador (sólo FM 455S)

2 + 4 bidirec-cional

8 por EXM 438

Sistema de conexión Conec. frontal estánd.

Conec. frontal estánd.

Conector frontal estándar Bornes Sub-módulo de interfaz

Rama de valor manipulable

Conm. manual/autom. ● ● ● ● ● ● ● ● ● ▼

Limitador ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Limitación de la velocidad de variación

● ●

Estructuras de regulación

Regulación de referencia fija

● ● ● ● ● ● ● ● ● ▼

Servorregulación ▲ ● ▲ ● ● ●

Regulación en cascada ▲ ● ● ● ● ●

Regulación de relación ▲ ● ● ● ● ●

Regulación de mezcla ▲ ▲ ● ● ● ●

Regulación 3 comp. ▲ ▲ ▲ ● ● ●

Entorno de sistema

Aplicación centralizada S7-1200 S7-300, S7-400,WinAC

S7-300, S7-400,WinAC

S7-300 (CPU 313C/314C)

S7-300, S7-400,WinAC

S7-300 (a partir de CPU 313),S7-400, WinAC

S7-300 S7-300 S7-400 con SRT 400

S7-400


PN Basic Services

ET 200M a maes-tro S7

ET 200M a maes-tro S7

MASTER-DRIVES, DC-Master

Control basado en PC ● ● ● ● ● ● ●


Inc. en STEP 7 Basic

Inc. en STEP 7

Inc. en STEP 7

Inc. en STEP 7

● 3) ● 3) Paquete de config. inc. en suministro

D7-SYS3)

Autorización Para SW config. Para D7-SYS

Licencia runtime para librería FB/FC/C

Necesario para CPU

Tipos de acceso Vía programa de usuario

Vía FB Vía FB Vía SFB Vía FB/FC Vía FB/FC Vía FB Vía FB Vía FB Vía FB Vía FB

Enchufe y desenchufe del módulo en marcha


Sustitución del módulo sin necesidad de PG/PC

● Vía Memory Card

Vía Memory Card

Vía Memory Card

Vía Memory Card

Vía Memory Card

● ● ● Vía Memory Card

● Disponible ▲ Programable ▼ Configurable


© Siemens AG 2010


Control de movimiento

Propiedad CPU

121

1CC

PU 1

212C

CPU

121

4C

CPU

31

4C

SM 3

38

Easy

M

oti

on

Co

ntr

ol

1 S

SI

1 S

TEP

1 P

OS

U

Referencia base 6ES7 21. 6ES7 314-6. 6ES7 338-4BC.

6ES7 864-0A.

6ES7 138-4DB.

6ES7 138-4DC.

6ES7 138-4DL.

Características

Número ejes/canales 2 1 3 Depende de la CPU

1 1 1

Eje lineal ● ● ● ● ●

Eje giratorio ● ● ● ● ●

Sistema de medida de desplazamiento (ver también www.siemens.com/encodertypes)

Encóder incremental, señal diferencial de 5 V

● 5) Vía módulo ●

Encóders incrementales, señal de 24 V ● ● Vía módulo ●

Encóder SSI ● Vía módulo ● ●

Encóder absoluto PROFIBUS DP ●

Alimentación de sensores 24 V 24 V 24 V 24 V

Interfaz de accionamiento

Salidas digitales de velocidad y sentido ▼ 4 3

Interfaz de impulso/sentido (señales dif. de 5 V)

▼ 5) Máx. 500 kHz

Interfaz analógica ± 10 V ● Vía SA

PROFIBUS DP con PROFIdrive ●

Motores/accionamientos típicos

Motor asíncrono normalizado, controlado por contactor

● ●

Motor asíncrono alimentado por variador (p. ej., SINAMICS G120)

Vía proto-colo USS

● Vía SA ●

Motores asíncronos ● Vía SA ●

Accionamientos de corriente continua ● Vía SA

Servomotores o motores paso a paso en etapa de potencia con interfaz de impulsos

● ●

Servomotores en etapa de potencia con interfaz analógica

Vía SA

Servomotores y etapa de potencia con PROFIBUS DP/PROFIdrive (p. ej. SIMODRIVE, SINAMICS o MASTERDRIVES MC)

Vía telegra-ma libre

Funciones

Modo Jog ● ● ● ● ●

Posicionamiento con 2 velocidades ● ●

Posicionamiento punto a punto ● ● ● relativo ●

Perfiles/programas desplazamiento ▲ ▲

Limitación de tirones

Sincronismo/reductor electrónico/acoplamiento valor maestro

●

Desplazamiento hasta tope fijo (p. ej. amarre de piezas)

Interpolación/transformación

1) vía ADI4, IM174 2) vía DP ó ADI4, IM174


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http://www.siemens.de/gebertypen

http://www.siemens.com/encodertypes

http://www.siemens.com/encodertypes


FM 3

51

FM 4

51

FM 3

53

FM 3

54

FM 3

57

-2

FM 4

53

IM 1

74

CPU

31

5T

CPU

31

7T

T40

0

FM 4

58

EXM

43

8

6ES7 351-1.

6ES7 451-1.

6ES7 353-1AH.

6ES7 354-1AH

6ES7 357-4AH.

6ES7 453-3.

6ES7 174-0.

6ES7 315-6TG. 6ES7 317-6TJ.

6DD1 606- 6DD1 607-

2 3 1 1 4 4) 3 4 315T: 8; 317T: 32

2 hasta aprox. 100

● ● ● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ● ● ● 1) ● ●

● ● ● ● 1) 15 V HTL 15 V HTL

● ● ● ● ● ● ● 1) ● ●

● ●

24 V/5 V 24 V/5 V 24 V/5 V 24 V/5 V 24 V/5 V ● ● 1)

4 por eje 4 por eje ▼ ▼

Máx. 200 KHz

Máx. 750 kHz

Máx. 1 MHz

Máx. 750 KHz

● ● ● ● ● 1) ● ●

● ● ●

● ●

● ● ● 2) ● ●

● ● ● ● ● ● 2) ● ●

● ● ● ● 2) ● ●

● ● ● ● con IM 174

● ● ● ● ● 1) ● ●

● ● ●

● ● ● ● ● ● ▲ ▼ ▼

● ● ▼ ▼

● ● ● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ▲ ▼ ▼

● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ●

● 3) ● ● ●

●

● Disponible ▲ Programable ▼ Configurable3) exepto FM357-2L 4) FM357-2H y monocanal 5) Con High-Speed Digital Signal Board


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Control de movimiento

Propiedad CPU

121

1CC

PU 1

212C

CPU

121

4C

CPU

31

4C

SM 3

38

Easy

M

oti

on

Co

ntr

ol

1 S

SI

1 S

TEP

1 P

OS

U

Seteo de una salida digital al alcanzar la posición de destino

● Vía SD

Inicio de un posicionamiento a través de entrada digital

● Vía ED

Funciones de monitorización

Fin de carrera para vigilar el rango de desplazamiento

● Software Software Hardware

Vigilancia de parada ● ●

Vigilancia de error de seguimiento ●

Vigilancia de sensores ● ● Según módulo

● ●

Entradas/salidas integradas

Entradas digitales ● 5 2 1 2 3

Función de congelación ● ● ●

Medición de longitud ● ●

Búsqueda del punto de referencia ● ● ● ●

Parada externa ● ●

Final de carrera hardware ● ●

Contacto inversor ▲

Setear valor real al vuelo ● ●

Inicio externo ●

Cambio de secuencia externo

Salidas digitales 2 4 3

Funciones Interfaz de acciona-miento

Interfaz de acciona-miento

Entorno de sistema

Aplicación centralizada S7-1200 S7-300 S7-300 S7-300 (a partir de CPU 314C 1)), S7-400

Aplicación descentralizada PN Basic Services

● ET 200M ET 200S ET 200S ET 200S

Control basado en PC ● ● ● ● ● ●

Software de parametrización Inc. en STEP 7 Basic

Inc. en STEP 7

Inc. en STEP 7

Inc. en el suministro

Inc. en STEP 7

Inc. en STEP 7

Inc. en STEP 7

Permite el modo isócrono ● ● ●

Enchufe y desenchufe en RUN Sólo con bus de fondoactivo

● ● ●

Sustitución del módulo sin necesidad de PG/PC

● ● ● ● ● ●

1) Uso exclusivo por funciones tecnológicas 2) Pedir por separado 3) Con CPU 31xT


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FM 3

51

FM 4

51

FM 3

53

FM 3

54

FM 3

57

-2

FM 4

53

IM 1

74

CPU

31

5T

CPU

31

7T

T40

0

FM 4

58

EXM

43

8

● ● ● ● ● ▼ ▼

● ● ● ● ● ● ● ▼ ▼

Software Software Software Software Software Software ● ▼ ▼

● ● ● ● ● ● ▼ ▼

● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ● ● ● ● ●

4 por eje 4 por eje 4 4 12 4 por eje configurables

10 1) 4 8 + 4 bidireccional

16 por EXM 438

● ● ● por interrup-ción HW

por interrup-ción HW

● ● ● ● ▼ ▼

● ● ● ● ● ● ● ● ●

▼ ▼

● ▼ ▼

● ● ● ● ● ▼ ▼

● ● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ● 4) ● ▼ ▼

● ● ● ▼ ▼

4 por eje 4 por eje 4 4 8 4 por eje 10 8 2 + 4 bidireccional

8 por EXM 438



▼ ▼ Secuencia-dor de levas

▼ 1) Secuencia-dor de levas

▼ ▼

S7-300 (a partir de CPU 314)

S7-400 S7-300 (a partir de CPU 314)



S7-400 S7-300 SRT 400 S7-400

ET 200M ET 200M (con IM 153-2)

ET 200M (con IM 153-2)

● 3) ● MASTER-DRIVES, DC-Master

● ● ●





Paquete de config. inc. en suministro5)


Inc. en STEP7

S7-Techno-logy 2)

D7-SYS2) D7-SYS2)

● ● ● Con SRT 400 y CBP 2 (sólo esclavo)

●


● ● ● ● ● ● ● ● ●

4) A través de acciones síncronas 5) Del firmware 6) Con High-Speed Digital Signal Board ● Disponible ▲ Programable ▼ Configurable


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Glosario60

Glosario

Término Aclaraciones

Activación y desactivación de una salida digital en fun-ción del estado de contador

Dependiendo de los 2 valores de referencia, se activa una salida digital al alcanzar el valor de referencia 1, y se desactiva al alcanzar el valor de referencia 2.

Ángulo de decalaje (absoluto/relativo)

Cambio de la relación de posición en un sincronismo angular.

Captación de posición Captación de valores reales normalizados a unidades de longitud.

CPU compacta CPU con funciones tecnológicas y E/S integradas.

Compensación dinámica de tiempo muerto

Control anticipativo, antes de la posición de conmutación, en función de la velocidad.

Contaje periódico Tras habilitar la puerta, se cuenta periódicamente desde el valor inicial, dentro del rango de contaje parametrizado.

Contaje sin fin Tras habilitar la puerta se cuenta sin fin desde el valor inicial entre los límites de contaje superior e inferior.

Contaje único Tras habilitar la puerta se cuenta una sola vez desde el valor inicial hasta el valor final superior o inferior.

Control por levas Las levas son señales digitales para controlar la periferia (E/S) conectada. Las señales lógicas, función de la posición, se pueden pasan al maestro con retardo o por adelantado. Así se compensan los tiempos de maniobra de los actuadores conectados.

Corrección (override) Reducción de la velocidad programada.

Corrección por marcas impresas

Corrección de offset/decalaje en ejes en sincronismo angular. Se corrige el error de seguimiento aparecido.

Desplazamiento absoluto Desplazamiento a una posición de destino absoluta.

Desplazamiento relativo Desplazamiento por un recorrido establecido.

Dosificación Activar o desactivar una o varias salidas digitales para cerrar una o varias válvulas en determinadas posiciones de contadores.

Ejes hidráulicos Posicionamiento de un cilindro hidráulico con regulación de posición, considerando la característica de la válvula.

Función de acoplamiento y desacoplamiento

Para incorporar o sacar un producto en la secuencia de producción.

Función de congelación La función de congelación integrada permite almacenar el valor actual con precisión de impulso y, a continua-ción, pasársela a un control de nivel superior.

HMI Human Machine Interface (manejo y visualización).

Leva de tiempo/carrera Una leva de carrera está activa a lo largo de un trayecto definido, independientemente de la velocidad.

Una leva de tiempo está activa durante un intervalo de tiempo definido, comenzando desde una posición definida.

Limitación de tirones Limitación del cambio de aceleración (sobreaceleración); permite un arranque suave del eje para proteger la mecánica.


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Glosario 61

Glosario

Término Aclaraciones

Maestro virtual/maestro real El maestro virtual genera la consigna maestra para los accionamientos esclavos a partir de la velocidad deseada de la máquina. El maestro real funciona como un maestro virtual, pero en el que un encóder capta la posición del eje real.

MDI/MDI al vuelo Posicionamiento punto a punto con posiciones, trayectos o velocidades cualesquiera definibles.

Medida de velocidad de giro Tras habilitar la puerta, se cuentan todos los impulsos recibidos en un intervalo parametrizable y, a partir de este dato, se calcula la velocidad de giro.

Medición de frecuencia Tras habilitar la puerta, se cuentan todos los impulsos recibidos en un intervalo parametrizable y, a partir de este dato, se calcula la frecuencia.

Medición del periodo Tras habilitar la puerta, se cuentan todos los impulsos recibidos en un intervalo parametrizable y, a partir de este dato, se calcula el periodo.

Modo Automático Ejecución de perfiles de posicionamiento (programas de desplazamiento) complejos de forma continua o paso a paso.

Modo Jog (para preparación) Desplazamiento del eje con velocidad o frecuencia constante sólo cuando se pulsa sostenidamente un cierto pulsador o tecla.

Modo Simulación Modo del control de posicionamiento sin que el eje esté conectado realmente.

Modulación de ancho de impulsos

Emisión de impulsos de distinta longitud a frecuencia fija.

PLCopen Organización para estandarización de la automatización. Para más detalles, visite la web: www.plcopen.org

Posicionamiento con 2 velocidades

Primero se arranca el accionamiento en marcha rápida. Poco antes de alcanzar la posición de destino (diferencia de conmutación) se conmuta el accionamiento a la velocidad lenta o de aproximación. Al alcanzar la posición de destino o, dependiendo de la parametrización, también un poco antes, se desconecta el accionamiento por completo.

Regulación de posición Desplazamiento a una posición en la que el valor real alcanza con exactitud la consigna.

Regulación de presión Regulación de la presión en un cilindro hidráulico en base a una consigna dada para producir la fuerza deseada.

Sincronismo angular Los ejes esclavos se mueven con una relación de posición definida respecto a un eje maestro, funcionan en sincronía angular. Se corrige el error de seguimiento que aparece.

Sincronismo de reductor Como la función de sincronismo pero con la posibilidad de modificar también la relación de transmisión. La velocidad de un accionamiento esclavo se regula en función de la del maestro vía una relación de transmisión definible.

Sincronismo por perfil de leva

El perfil de leva es un reductor de relación variable (que se especifica en una tabla) entre el movimiento del maestro y del esclavo.

Sincronización Es posible sincronizar evaluando una entrada digital y/o la señal de marca cero. Pare ello se carga el valor real con un valor al efecto.

Sincronización y desincronización

Incorporar y sacar, resp., un eje en un conjunto en sincronismo.


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Bienvenido al mundo de SIMATIC

SIMATIC es un elemento clave de Totally Integrated Automation, la gama amplia y homogénea de productos y sistemas para la automatización:

www.siemens.com/tia

El sistema de automatización líder para la industria: www.siemens.com/simatic

Conozca la homogeneidad de SIMATIC a partir de sus características de sistema:www.siemens.com/simatic-system-features

S I M A T I C

El presente folleto le ha permitido echar un primer vistazo al extenso portafolio de productos SIMATIC para la industria

manufacturera y a las ventajas para usted como fabricante de maquinaria y operador de plantas.

En los enlaces de Internet listados abajo encontrará más información sobre las diferentes familias de sistemas.

SIMATIC HMI

SIMATIC ET 200

SIMATIC PC-based Automation

SIMATIC Technology

SIMATIC Sensors SIPLUS extreme

SIMATIC NETSIMATIC IT

SIMATIC PCS 7 SIMATIC Controller

SIMATIC Software

La gama completa de control y visualización

Amplia gama de productos de hard-ware y software para la automati-zación basada en PC

La amplia gama de productos para ejecutar tareas tecnológicas

Sensores para los requisitos más diversos de la industria manufac-turera

Productos para aplicaciones indus-triales en condiciones de difíciles a extremadas

El sistema sin resquicios para la tecnología de seguridad que se in-tegra por completo en la automati-zación estándar

La extensa gama de productos y sistemas para la comunicación industrial

La base para soluciones MES perso-nalizadas y homogéneas

Software industrial para obtener máxi-ma eficiencia en todas las fases de un proyecto de automatización

El sistema periférico descentra-lizado y modular para todos los requerimientos

www.siemens.com/simatic-et200

Potentes controladores basados en diferentes plataformas de hardware

www.siemens.com/simatic-controller

El potente sistema de control de procesos escalable para todos los sectores

www.siemens.com/simatic-pcs7

SIMATIC Safety Integrated

www.siemens.com/simatic-software www.siemens.com/simatic-technology www.siemens.com/simatic-hmi

www.siemens.com/pc-based-automation www.siemens.com/simatic-it www.siemens.com/simatic-net

www.siemens.com/simatic-sensors www.siemens.com/siplus-extremewww.siemens.com/simatic-safety-integrated

04_es_SIMATIC_Mapping_Fert_indus1 104_es_SIMATIC_Mapping_Fert_indus1 1 01.06.2010 15:19:3201.06.2010 15:19:32

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http://www.siemens.de/siplus-extreme

Este folleto contiene descripciones o prestaciones que en el caso de aplicación concreta pueden no coincidir exactamente con lo descrito, o bien haber sido modificadas como consecuencia de un ulterior desarrollo del producto. Por ello, la presencia de las pres-taciones deseadas sólo será vinculante si se ha estipulado expre-samente al concluir el contrato. Reservada la posibilidad de suministro y modificaciones técnicas.Todos los nombres de productos pueden ser marcas registradas o nombres protegidos de Siemens AG u otras empresas provee-doras suyas cuyo uso por terceros para sus fines puede violar los derechos de sus titulares.

Para más información sobre

SIMATIC Technologywww.siemens.com/simatic-technology

Totally Integrated Automationwww.siemens.com/tia

Newsletter sobre SIMATIC Technologywww.siemens.com/automation/newsletter

Manuales SIMATIC Guide:www.siemens.com/simatic-docu

Otros impresos relativos a SIMATIC en: www.siemens.com/simatic/printmaterial

Portal Service & Support:www.siemens.com/automation/support

Interlocutores de SIMATIC www.siemens.com/automation/partner

En portal Industry Mall puede hacer pedidos directamente por Internet: www.siemens.com/industrymall

Siemens AGIndustry SectorPostfach 48 4890026 NÜRNBERGAlemania

Sujeto a cambios sin previo avisoPDF: 6ZB5310-0MN04-0BA63P. 8201. 27. 07BR 0610 PDF 64 EsProduced in Germany © Siemens AG 2010

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simatic technology – para tareas tecnológicas: contaje/medición

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